Lastmanagement: Energieverbrauch steuern und Leistung bedarfsgerecht verteilen

Wer E-Fahrzeuge nutz, den führt es nicht in regelmäßigen Abständen zur nächsten Tankstelle mit Zapfsäule, sondern zur Ladestation. Das Laden des Fahrzeuges ist meist problemlos möglich, in Ballungsräumen oder ländlichen Regionen kann dies jedoch schnell an die Grenzen der Netzkapazität stoßen. Denn: Je mehr Fahrzeuge an einem Standort zur gleichen Zeit laden und je schneller, desto mehr Strom wird auch benötigt! Das führt dazu, dass nicht alle Fahrzeuge mit der gleichen Leistung versorgt werden können oder gar mehr Leistung benötigt wird, als vor Ort zur Verfügung steht. Lastmanagement schafft Abhilfe und ermöglicht bedarfsgerechtes Laden mehrerer elektrischer Fahrzeuge zur selben Zeit – ohne dass ein Fahrzeug dabei leer ausgeht. Wie das funktioniert und was Sie über Lastmanagement noch wissen müssen, erfahren Sie hier.

Wie funktioniert Lastmanagement?

Damit ein E-Fahrzeug an einer netzgebundenen Ladestation auch wirklich Laden kann, muss diese zunächst mit Energie aus dem örtlichen Stromnetz versorgt werden. In der Regel steht dafür eine begrenzte Anschlussleistung zur Verfügung. Geht man nun davon aus, dass bei einer größeren Zahl von Ladesäulen alle zur gleichen Zeit mit maximal möglicher Leistung versorgt sein sollen, ist dafür ein extrem hoher Bedarf an Energie erforderlich. Sobald dieser gebündelte Ladebedarf über die örtliche Kapazität des Stromnetzes hinausreicht, hilft Lastmanagement, die Ladeleistung entsprechend herunterzufahren und intelligent zu verteilen. Das Ziel von Lastmanagement ist es daher: So viel wie möglich mit der verfügbaren Energie zu bewirken.

Arten von Lastmanagement

Um die vorhandene Energie am Standort ideal zu nutzen, muss nicht immer gleich die Ladeinfrastruktur kostspielig ausgebaut werden. Gleiches kann mit individuellem Lastmanagement ebenfalls erfolgreich erreicht werden. Am häufigsten Anwendung findet es bei einer Ansammlung von Ladestationen wie bei Unternehmen, in Fuhrparks oder auf E-Bus Depots. Lastmanagement muss stets individuell beurteilt werden und kann für jeden Business Case unterschiedlich aussehen. Zwei Arten:

Statisches Lastmanagement

Beim statischen Lastmanagement wird die gesamte am Standort verfügbare Ladeleistung gleichmäßig unter den vorhandenen Ladepunkten verteilt. Wenn der Netzanschluss also nur 200 kW hergibt, Sie jedoch 10 Ladesäulen versorgen möchten, kommen pro Säule nur 20 kW Leistung an.

Dynamisches Lastmanagement

Modernes, dynamisches Lastmanagement kann nicht nur Ladepunkte, sondern auch Betriebsgebäude mit einrechnen. Herrscht beispielsweise morgens reger Betrieb auf dem Gelände und Maschinen werden hochgefahren, steigt der Stromverbrauch deutlich an. In dieser Zeit steht den Ladestationen durch das Lastmanagement entsprechend weniger Energie zur Verfügung. Sinkt der Energiebedarf vom Gebäude wieder, kann auch die Ladesäule mehr Leistung in Anspruch nehmen. Verfügbarer Strom wird also in Abhängigkeit zum Stromverbrauch des Gebäudes an die Ladepunkte verteilt.

Lastspitzen durch E-Mobilität – Peak-Shaving & Co.

In vielen Unternehmen werden zu bestimmten Uhrzeiten auffällig große Mengen Energie benötigt, um etwa den Betrieb hochzufahren oder aufgrund von Stoßzeiten an der Ladesäule. Auch im örtlichen Stromnetz kann es durch umliegende Haushalte zwischenzeitig zu einem erhöhten Energiebedarf kommen. Das ist keine Seltenheit und Stromanbieter legen deshalb das Stromnetz für diese Maximalbelastung aus. Die folglich hohen Kosten führen zu teureren Strompreisen.

Wenn in einem Fuhrpark gleichzeitig viele E-Fahrzeuge mit voller Leistung laden, wird in diesen Zeitspannen deutlich mehr Leistung benötigt als am restlichen Tag. Die sogenannten Peaks oder Lastspitzen im gewerblichen Stromverbrauch sind nicht nur für die Netzstabilität, sondern auch für die Stromkosten relevant und kosten Unternehmen richtig Geld: Zum einen müssen Energieversorger mehr Strom bereitstellen. Zum anderen verlangen Netzbetreiber ein höheres Netznutzungsentgelt für die stärkeren Netzbelastungen, denn nicht nur Strommenge, sondern auch Leistung muss bezahlt werden. Ein Großteil der Stromkosten für ein Unternehmen wird durch die verbrauchsstärksten 15 Minuten des Berechnungszeitraums bestimmt. Netznutzungsentgelte werden unter anderem an der höchsten bezogenen Leistung im Jahr bemessen. Um diesen Kosten aus dem Weg zu gehen, können Unternehmen Ihren . Das Schnellladen von E-Fahrzeugen oder das Laden von E-Bussen, die Leistungen von 100 bis 200 kW benötigen, ist dann nicht mehr möglich.

Die sinnvollere Variante für Unternehmen ist das sogenannte Peak Shaving, also das Glätten von Lastspitzen und gleichmäßige Verteilen der Lasten. Lastspitzen lassen sich intern abfedern, indem der Ladebedarf genau analysiert wird. Also: Wann sind gewöhnlich Pausen? Wann soll geladen werden? Welches Fahrzeug muss wann vollgeladen sein? Antworten auf diese Fragen helfen, Ladevorgänge effizienter zu planen. Software unterstützt dabei, den Ladebedarf von Unternehmen detailliert zu berechnen. In Abstimmung mit dem Netzbetreiber und Spitzenzeiten des lokalen Energiebedarfs können so ideale Ladezeiten bestimmt werden. Wenn Unternehmen jedoch keine Möglichkeit haben, Ladezeiten zu drosseln oder zu verschieben, schaffen Stromspeicher Abhilfe. Indem Betriebe selbst Leistung bereitstellen, können die Lastspitzen über die Zuschaltung von eigener Energie abgefangen werden. Das Risiko der Überbelastung von Stromnetz und Geldbeutel ist.

Automatisches Lastmanagement bei me energy

Die Schnellladestationen von me energy unterstützen durch zwei Formen von Lastmanagement. Einerseits wird der Netzanschluss gar nicht erst belastet, da der Strom für die Ladung mit bis zu 150 kW direkt in der Ladestation erzeugt wird. So kann die DC-Schnellladestation auch den Ladebedarf mit hoher Leistung decken, die das Stromnetz vor Ort womöglich nicht hergibt. Mit dem Rapid Charger muss folglich kein komplexes Lastmanagement für die Schnellladung implementiert werden. So laden zu jeder Tages- und Nachtzeit zwei leere Fahrzeuge gleichzeitig in kürzester Zeit auf 80 %. Des Weiteren entsteht durch eine Kombination von netzgebundener, langsamer AC-Ladung und netzunabhängiger DC-Schnellladung ein neuer Freiheitsgrad. Die Ladung von Fahrzeugen über Nacht oder mit langen Standzeiten kann gut durch das Stromnetz mit Lastmanagement abgebildet werden. Der maximale Verbrauch erhöht sich dabei nicht und die Stromkosten bleiben gering. Doch gerade die Schnellladung tagsüber verursacht hohe zusätzliche Gebühren. Diese kann durch die Ladestationen von me energy komplett unabhängig abgebildet werden. Zu Zeiten von Lastspitzen wird so der eigene Stromverbrauch gedrosselt und trotzdem der Ladebedarf netzunabhängig gedeckt.

Lastmanagement unterm Strich

Das Laden mit einem durchdachten Lastmanagement ermöglicht es Unternehmen, kostspielige Lastspitzen zu umgehen und trotzdem E-Fahrzeuge auch zu Stoßzeiten zu laden. Zudem schützt Lastmanagement den Netzanschluss durch clevere Energieverteilung vor Überlastungen. Auch Schnellladestationen von me energy ermöglichen eine Entlastung von Stromnetz und Geldbeutel und können das Lastmanagement in Fuhrparks unterstützen.

Quellen:

EON Peak Shaving

Chip.de Ladesäulen abschalten gegen Blackout

Energieloesung.de Lastmanagement Elektrofahrzeuge

MyEnergi Dynamisches Lastmanagement

Next Kraftwerke Peak Shaving

PV Magazine Peak Shaving Nachhaltigkeit