Clever laden: Für jedes Szenario die passende Ladelösung

Elektromobilität wird schon bald „the new normal“ sein. Das hat man in den vergangenen Wochen aus den Führungsriegen großer Autobauer wie Volkswagen immer öfter gehört. Kaum ein Hersteller wagt es noch, kein Elektroauto im Angebot zu haben. Die Antriebswende, sie kommt, soviel ist sicher. Nicht sofort, aber schon 2025, so die einhelligen Prognosen, wird gut ein Viertel aller Neuwagen von einem Elektromotor angetrieben.

Um die Elektromobilität eine nachhaltige Realität werden zu lassen, müssen Antriebswende und Energiewende zur gleichen Zeit von statten gehen. Und dabei spielt sowohl die Abkehr von fossilen Rohstoffen als auch der Ausbau erneuerbarer Energien eine maßgebliche Rolle. Es geht auch darum, die vorhandenen Leitungskapazitäten effizient zu nutzen. Das ist vor allem dort wichtig, wo mehrere Elektroautos zur gleichen Zeit geladen werden wollen.

Das gleichzeitige und ungesteuerte Laden mehrerer Elektroautos würde in den meisten Fällen den örtlichen Netzanschluss überlasten. Ein Lastmanagement-System, das in der Regel schon ab drei Fahrzeugen sinnvoll ist, schafft hier Abhilfe. Es steuert die Ladevorgänge so, dass ein kostspieliger Ausbau des Netzanschlusses und erhöhte jährliche Leistungsentgelte wegen hoher Spitzenlasten vermieden werden. Je nach Anforderungsprofil gibt es verschiedene dieser intelligenten Systeme.

Wer nur zwei Elektroautos zu laden hat, ist mit einem Doppellader gut beraten. Dabei handelt es sich um eine klassische Wallbox, allerdings mit zwei Ladeanschlüssen. In der Regel sind diese Doppellader mit 22 kW Ladeleistung ausgestattet und kosten um die 3.930 Euro. Lädt nur ein Auto, bekommt es die volle Leistung aus dem Stromnetz. Hängen beide Autos an der Wallbox, verteilt sie die Leistung anteilig an beide Ladepunkte und jedem Akku stehen 11 kW zur Verfügung - was selbst bei einem großen Batteriepaket für eine Vollladung über Nacht oder während eines Arbeitstages ausreichend ist.

Wer drei bis ca. 15 Fahrzeuge gleichzeitig laden möchte, alles von einem Hersteller bzw. nur einen Typ Ladestation verwendet, für den kommen Master-Slave-Systemen in Frage. Diese werden unter anderem von Herstellern wie ABL, KEBA und Mennekes angeboten. Hier übernimmt die Master-Wallbox als zentrale Steuereinheit das lokale Lastmanagement der Slave-Ladepunkte. Sie verteilt dabei die zur Verfügung stehende Energie gleichmäßig auf alle Ladestationen, an denen ein Elektroauto angeschlossen ist. Solche Systeme gibt es ab 1.300 Euro brutto für die Master-Wallbox plus weitere 1.150 Euro je Slave-Wallbox.

Müssen mehrere Elektroautos geladen werden, muss man sich flexibel bezüglich der Ladestationstypen und Hersteller aufstellen. Zudem stellt sich die Frage, ob man zusätzliche Schnittstellen zu PV- oder Gebäudemanagementsystemen benötigt. Dafür gibt es Lade- und Energiemanagement-Systeme, wie es zum Beispiel das Technologieunternehmen The Mobility House anbietet. Insbesondere für Unternehmen, die mit wenigen Ladestationen anfangen, wie etwa in Wohnungseigentümergemeinschaften oder größeren Unternehmen, ist ein derartiges System als sinnvoll zu erachten. Der Vorteil dieses Systems ist, dass es beliebig skalierbar ist und dutzende Wallboxen und Ladesäulen verschiedener Hersteller integriert werden können. Zudem ist eine bevorzugte Behandlung von „VIP-Ladepunkten“ möglich.

Damit der Netzanschluss möglichst effizient genutzt wird und keine Schieflasten auftreten, sind die Ladepunkte phasenverdreht angeschlossen. Eine umfassende Lösung hierfür bietet ChargePilot, das Lade- und Energiemanagement von The Mobility House.

Alle drei der genannten Systeme sind statisch in die Netzumgebung eingebunden. Das heißt, dass zum Laden der Elektroautos nur die zuvor definierte Maximalleistung zur Verfügung steht. Noch effizienter sind dynamische Lastmanagement-Systeme (wie z.B. das von The Mobility House), bei denen auch der Energiehunger der weiteren Verbraucher des Gebäudes bzw. der unmittelbaren Netzumgebung berücksichtigt wird. So steht etwa nachts, wenn es kaum weitere Stromverbraucher gibt, mehr Energie fürs Laden der Elektroautos zur Verfügung.

Bei Netzanschlüssen mit schwankenden Gebäudelasten, wie etwa bei Wohngebäuden und Industrieunternehmen, ist der Einsatz eines dynamischen Lade- und Energiemanagementsystems sinnvoll, welches die Königsdisziplin der möglichst effizienten Nutzung einer Netzumgebung darstellt. Es berechnet in Echtzeit die maximal verfügbare Ladeleistung in Abhängigkeit von der Gebäudelast und passt den Stromfluss entsprechend an die Ladepunkte an. Dabei umfasst das dynamische System von The Mobility House neben der beliebigen und flexiblen Skalierbarkeit bezüglich unterschiedlicher AC und DC Ladeinfrastruktur auch die Priorisierung einzelner Stationen, also VIP-Behandlung sowie phasenverdrehte Anschlussoptimierung.

Die Kosteneinsparungen sind immens. Ein Ladepark mit z.B. 25 Ladestationen, der ohne dynamisches Lastmanagement betrieben wird, verursacht einmalig mehr als 30.000 Euro Ausbaukosten für den Netzanschluss plus jährlich um die 15.000 Euro an erhöhten Leistungsentgelten aufgrund der höheren Spitzenlasten. Wer seine Elektroautos also kosteneffizient laden möchte, lädt folglich am besten intelligent und gesteuert.  

Einen Vergleich von Lastmangement-Systemen verschiedener Anbieter finden Sie hier.