Warum ist Lastmanagement für Ladeinfrastruktur wichtig?
Immer mehr Bewohnerinnen und Bewohner, Mitarbeitende oder Firmenfahrzeuge sollen gleichzeitig an einer begrenzten Anzahl von Ladestationen laden. Dadurch stellen sich für Immobilienverwaltungen, Stockwerkeigentümer und Unternehmen schnell wichtige Fragen:
- Wie wird die verfügbare Leistung auf mehrere Elektrofahrzeuge verteilt?
- Wie kann verhindert werden, dass der Stromanschluss überlastet wird?
- Und wie lässt sich die Ladeinfrastruktur später problemlos erweitern?
Besonders in Mehrfamilienhäusern und gewerblichen Immobilien schwankt der Energieverbrauch im Tagesverlauf stark. Neben den Ladestationen benötigen beispielsweise Wärmepumpen, technische Geräte oder Beleuchtung ebenfalls Strom. Werden mehrere Elektroautos gleichzeitig geladen, kann die verfügbare Anschlussleistung schnell an ihre Grenzen kommen.
Ein intelligentes Lastmanagement verteilt die vorhandene Energie gezielt auf alle aktiven Ladestationen. Dadurch werden Lastspitzen vermieden, der Hausanschluss geschützt und in vielen Fällen ein kostspieliger Ausbau des Netzanschlusses überflüssig. Gleichzeitig bildet Lastmanagement die Grundlage für eine nachhaltige und skalierbare Ladeinfrastruktur.
Was bedeutet Lastmanagement?
Lastmanagement bezeichnet die intelligente Steuerung und Verteilung der verfügbaren elektrischen Leistung. Ziel ist es, mehrere Ladestationen gleichzeitig zu betreiben, ohne den Hausanschluss oder das Stromnetz zu überlasten.
Dabei wird die vorhandene Energie automatisch auf alle angeschlossenen Elektrofahrzeuge verteilt. Je nach System erfolgt dies entweder mit einer fest definierten Leistung oder anhand des tatsächlichen Stromverbrauchs des Gebäudes.
Gerade bei einer Ladeinfrastruktur für Mehrfamilienhäuser oder Unternehmen gehört Lastmanagement heute zu den wichtigsten Voraussetzungen für einen wirtschaftlichen und zukunftssicheren Betrieb.
Welche Arten von Lastmanagement gibt es?
Grundsätzlich wird zwischen statischem und dynamischem Lastmanagement unterschieden. Beide Systeme verhindern eine Überlastung des Stromanschlusses. Der entscheidende Unterschied liegt jedoch darin, wie effizient sie die verfügbare Energie nutzen.
Statisches Lastmanagement
Beim statischen Lastmanagement wird eine feste maximale Leistung für die gesamte Ladeinfrastruktur definiert. Diese Leistung wird anschliessend auf alle gleichzeitig ladenden Fahrzeuge verteilt.
Der aktuelle Stromverbrauch des Gebäudes wird dabei nicht berücksichtigt. Unabhängig davon, ob das Gebäude gerade viel oder wenig Energie benötigt, steht den Ladestationen immer nur die zuvor festgelegte Leistung zur Verfügung.
Beispiel:
Im Beispiel benötigt das Gebäude aktuell nur 40 kW Leistung. Für die Ladeinfrastruktur sind jedoch fixe 30 kW reserviert. Diese werden unabhängig vom tatsächlichen Stromverbrauch auf die drei Ladestationen verteilt. Obwohl am Hausanschluss noch freie Kapazitäten vorhanden wären, können diese nicht für das Laden genutzt werden. Die Folge: Die Elektrofahrzeuge laden langsamer, als es technisch möglich wäre.
Vorteile
- einfache und kostengünstige Installation
- geringe technische Anforderungen
- Schutz vor einer Überlastung des Stromanschlusses
- geeignet für kleinere Ladeinfrastrukturen mit wenigen Ladepunkten
Nachteile
- der aktuelle Energieverbrauch des Gebäudes wird nicht berücksichtigt
- freie Anschlussleistung bleibt ungenutzt
- längere Ladezeiten möglich
- eingeschränkte Skalierbarkeit bei wachsenden Ladeinfrastrukturen
Dynamisches Lastmanagement
Beim dynamischen Lastmanagement wird der aktuelle Stromverbrauch des Gebäudes kontinuierlich gemessen. Dadurch erkennt das System jederzeit, wie viel Leistung am Hausanschluss noch verfügbar ist, und stellt diese den Ladestationen automatisch zur Verfügung.
Benötigt das Gebäude beispielsweise in der Nacht weniger Energie, können Elektrofahrzeuge mit einer höheren Leistung laden. Steigt der Stromverbrauch tagsüber an, reduziert das Lastmanagement die Ladeleistung automatisch, sodass der Hausanschluss nicht überlastet wird.
Beispiel:
Im selben Gebäude werden aktuell ebenfalls 40 kW für den Gebäudebetrieb benötigt. Das dynamische Lastmanagement misst diesen Verbrauch in Echtzeit und erkennt, dass am Hausanschluss noch 60 kW verfügbar sind. Diese Restleistung wird automatisch auf die drei Ladestationen verteilt. Dadurch laden die Fahrzeuge mit einer höheren Leistung, ohne den Hausanschluss zu überlasten. Steigt der Energiebedarf des Gebäudes später an, wird die Ladeleistung automatisch angepasst.
Vorteile
- optimale Nutzung der verfügbaren Anschlussleistung
- automatische Anpassung an den aktuellen Gebäudeverbrauch
- höhere Ladeleistung, wenn ausreichend Energie vorhanden ist
- Einbindung von Photovoltaikanlagen möglich
- ideale Grundlage für eine skalierbare Ladeinfrastruktur
- häufig kein kostspieliger Ausbau des Netzanschlusses erforderlich
Der technische Aufwand ist zwar etwas höher als bei einem statischen Lastmanagement, der zusätzliche Nutzen überwiegt jedoch insbesondere bei Mehrfamilienhäusern und gewerblichen Immobilien deutlich.
Statisches und dynamisches Lastmanagement im Vergleich
Sowohl das statische als auch das dynamische Lastmanagement schützen den Stromanschluss vor einer Überlastung. Der wesentliche Unterschied liegt jedoch darin, wie die verfügbare Energie verteilt wird.
Beim statischen Lastmanagement wird für die gesamte Ladeinfrastruktur eine feste maximale Leistung definiert. Diese Leistung wird auf alle gleichzeitig ladenden Fahrzeuge verteilt. Der aktuelle Energieverbrauch des Gebäudes bleibt dabei unberücksichtigt. Auch wenn nachts beispielsweise viel Leistung am Hausanschluss verfügbar wäre, können die Ladestationen nur die zuvor festgelegte Energiemenge nutzen. Dadurch bleibt ein Teil der vorhandenen Kapazität ungenutzt.
Das dynamische Lastmanagement berücksichtigt hingegen laufend den aktuellen Stromverbrauch des Gebäudes. Benötigen Wärmepumpen, Lifte oder andere Verbraucher gerade wenig Energie, wird die freie Restleistung automatisch den Ladestationen zur Verfügung gestellt. Steigt der Energiebedarf des Gebäudes, reduziert das System die Ladeleistung entsprechend.
Dadurch nutzt das dynamische Lastmanagement die vorhandene Anschlussleistung wesentlich effizienter. Fahrzeuge laden schneller, wenn ausreichend Energie vorhanden ist, während der Hausanschluss jederzeit geschützt bleibt. Gleichzeitig lässt sich überschüssige Energie aus einer Photovoltaikanlage sinnvoll in die Ladeinfrastruktur integrieren und die Anlage später einfacher erweitern.
Für kleinere Installationen mit wenigen Ladepunkten kann ein statisches Lastmanagement ausreichend sein. Für Mehrfamilienhäuser, Wohnüberbauungen oder Unternehmen mit mehreren Ladestationen und einem schwankenden Energieverbrauch ist das dynamische Lastmanagement jedoch in den meisten Fällen die nachhaltigere und wirtschaftlichere Lösung.
Dynamisches Lastmanagement mit den ELECQ Ladestationen
Viele dynamische Lastmanagement-Systeme bestehen aus mehreren Komponenten: Ladestationen, einem Energiezähler sowie einem separaten Lastmanagement-Controller, der die Messdaten verarbeitet und die Ladeleistung steuert.
Das ELECQ-System verfolgt einen anderen Ansatz. Der ELECQ Power Monitor misst den Energiefluss direkt am Hausanschluss und kommuniziert lokal mit den ELECQ-Ladestationen. Die Laststeuerung erfolgt ohne zusätzlichen externen Lastmanagement-Controller. Das reduziert die Anzahl der Systemkomponenten und vereinfacht die Installation.
Die Grafik zeigt den Unterschied zwischen einem herkömmlichen dynamischen Lastmanagement und dem ELECQ-System. Bei vielen Lösungen werden die Verbrauchsdaten des Gebäudes zunächst von einem Energiezähler erfasst und an einen separaten Lastmanagement-Controller übermittelt. Dieser berechnet die aktuell verfügbare Ladeleistung und gibt die entsprechenden Steuerbefehle an die Ladestationen weiter.
Je nach System benötigt der Lastmanagement-Controller zusätzlich ein separates Netzteil (Power Supply), das die Netzspannung in eine für die Steuergeräte geeignete Niederspannung umwandelt. Dadurch können für das dynamische Lastmanagement mehrere Komponenten erforderlich sein: ein Energiezähler, ein Lastmanagement-Controller und ein zusätzliches Netzteil.
Beim ELECQ-System übernimmt der ELECQ Power Monitor diese Funktionen in einer zentralen Lösung. Er misst den Energiefluss direkt am Hausanschluss in Echtzeit und kommuniziert unmittelbar mit den ELECQ-Ladestationen. Ein separater Lastmanagement-Controller und ein zusätzliches Netzteil sind dadurch nicht erforderlich. Das reduziert den Hardware- und Verkabelungsaufwand und vereinfacht die Installation sowie die Inbetriebnahme.
Die wichtigsten Vorteile auf einen Blick
- Echtzeitmessung des aktuellen Gebäudeverbrauchs
- automatische Berechnung der verfügbaren Restleistung
- intelligente Verteilung der Energie auf alle Ladestationen
- maximale Ladeleistung innerhalb der verfügbaren Kapazität
- Schutz des Hausanschlusses vor Überlastung
- in vielen Fällen kein Ausbau des Netzanschlusses notwendig
- Nutzung von überschüssiger Solarenergie möglich
- keine zusätzlichen Steuergeräte erforderlich
Gerade bei Mehrfamilienhäusern und Unternehmen mit wachsender Ladeinfrastruktur sorgt diese Lösung für einen wirtschaftlichen Betrieb und reduziert zukünftige Investitionskosten.
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Solarenergie intelligent nutzen
Besonders interessant wird dynamisches Lastmanagement in Kombination mit einer Photovoltaikanlage.
Produziert die Solaranlage mehr Energie, als das Gebäude aktuell benötigt, kann diese überschüssige Energie direkt für das Laden von Elektrofahrzeugen genutzt werden. Dadurch steigt der Eigenverbrauch der Photovoltaikanlage und der selbst produzierte Strom wird optimal genutzt.
Für Immobilienverwaltungen und Unternehmen bedeutet dies niedrigere Energiekosten und eine nachhaltigere Nutzung der vorhandenen Energie.
Für welche Gebäude eignet sich dynamisches Lastmanagement?
Dynamisches Lastmanagement eignet sich überall dort, wo mehrere Elektrofahrzeuge gleichzeitig laden und der Stromverbrauch im Gebäude schwankt.
Typische Einsatzbereiche sind:
- Mehrfamilienhäuser
- Wohnüberbauungen
- Stockwerkeigentümergemeinschaften
- Firmenparkplätze
- Gewerbeimmobilien
- Hotels
- öffentliche Ladeinfrastruktur
Gerade bei Mehrfamilienhäusern ist die Skalierbarkeit entscheidend. Während heute vielleicht nur wenige Bewohner ein Elektroauto besitzen, steigt der Bedarf an Ladepunkten kontinuierlich. Ein dynamisches Lastmanagement schafft dafür die notwendige Flexibilität.
Fazit: Dynamisches Lastmanagement schafft eine zukunftssichere Ladeinfrastruktur
Ein intelligentes Lastmanagement gehört heute zu den wichtigsten Bestandteilen einer modernen Ladeinfrastruktur. Es schützt den Stromanschluss, verteilt die verfügbare Energie effizient und kann einen kostspieligen Ausbau des Netzanschlusses vermeiden.
Während das statische Lastmanagement mit einer fest definierten Leistung arbeitet, nutzt das dynamische Lastmanagement die tatsächlich verfügbare Energie des Gebäudes optimal aus. Dadurch lassen sich Elektrofahrzeuge schneller laden, überschüssige Solarenergie effizient nutzen und die Ladeinfrastruktur flexibel erweitern.
In Kombination mit dem ELECQ Power Monitor und den ELECQ Ladestationen entsteht eine intelligente Gesamtlösung für Mehrfamilienhäuser und gewerbliche Immobilien. Sie schafft die Grundlage für eine wirtschaftliche, nachhaltige und zukunftssichere Ladeinfrastruktur, die auch den Anforderungen von morgen gerecht wird.
