Volle Ladung - Elektromobilität, Ladestationen, Lastmanagement: Wie man mit System Kosten spart und für die Zukunft plant.

Bereits im Jahr 2030 werden nahezu 40 Prozent aller Pkw-Neuzulassungen in Deutschland auf reine Elektrofahrzeuge und Plug-in-Hybride entfallen, das prognostizieren die Unternehmensberater und Marktforscher von Deloitte. Dieser Wandel schlägt Wellen – nicht nur im Bereich der öffentlichen Infrastruktur und in Eigenheimen, sondern zunehmend auch im Wohnungsbau. Immer mehr Privatfahrzeuge und elektrische Geschäftswagen müssen geladen werden – und das passiert bisher  vor allem im Bereich der privaten Wohnung.

Worum geht es?
Im herkömmlichen Eigenheim, dessen Bewohner Elektroautos nutzen, muss der Netzanschluss die zusätzliche Leistung für ein bis zwei Wallboxen bereitstellen. Das stellt meist kein Problem dar. Anders im Mehrfamilienhaus: Hier werden zahlreiche Ladepunkte mit einem Netzanschluss verbunden. Hinzu kommt eine heterogene und sich immer wieder verändernde Nutzerstruktur – mit besonderen Anforderungen an das Management der Ladepunkte:

Werden mehrere Ladestationen gleichzeitig an einem Netzanschluss betrieben, führt das zu erheblichen elektrischen Lasten. Hausanschlüsse und andere Komponenten der elektrischen Infra­struktur sind nicht immer auf diese zusätzliche Last ausgelegt. Ein entsprechender Ausbau kann recht kostspielig sein.

Mieter und Eigentümer in Mehrfamilienhäusern nutzen unterschiedliche E-Fahrzeugtypen und können auf Ladestationen unterschiedlicher Hersteller setzen. Folglich sollte die Infrastruktur im Haus den flexiblen und parallelen Betrieb unterschiedlichster Ladelösungen zulassen.

Angestellte mit Dienstwagen können auf bestimmte Wallboxen angewiesen sein, die ihr Arbeitgeber vorgibt. Der Grund: Bei Fahrzeugflotten werden oft Dienstleister mit der Erfassung und Abrechnung des Ladestroms für E-Fahrzeuge beauftragt – ähnlich wie bei der Tankkarte für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Will man seinen Geschäftswagen dann aber auch zu Hause laden, ist man auf einen bestimmten Wallbox-Typ angewiesen, über den die Abrechnung funktioniert. Dieser Aspekt wird künftig eine wichtige Rolle spielen, denn der Anteil gewerblich genutzter Neufahrzeuge lag 2019 in Deutschland bei über 65 Prozent. ­Entsprechend hoch könnte die Zahl der Flottenfahrzeuge sein, für die ein bestimmter Ladesäulen-Typ vorgeschrieben ist.

Was Lastmanagementsysteme tun
Naheliegend erscheint es zunächst, den Netzanschluss und die übrige elektrische Infrastruktur im Haus so weit aufzurüsten, dass stets ausreichend Leistung für alle Ladestationen und Verbraucher vorhanden ist. Das hätte allerdings erhebliche Ausbaukosten zur Folge. Nun ist die Zahl der Elektrofahrzeuge derzeit noch gering, wird aber künftig stark steigen. Also muss der Netzanschluss stufenweise ausgebaut oder von Anfang an bereits auf die endgültige Leistungsstufe für alle zukünftigen Ladepunkte gebracht werden. Auch das hat Kosten zur Folge.

Einen Ausweg aus dem Dilemma stellen Lastmanagementsysteme dar: Sie verhindern die Überlastung des Netzanschlusses, indem sie Ladestationen nötigenfalls abschalten oder ihre Leistungsaufnahme verringern. Dadurch muss der Netzanschluss deutlich weniger zusätzliche Leistung bereitstellen, der Investitionsbedarf sinkt erheblich, wobei meist deutlich mehr eingespart werden kann als das Lastmanagement kostet.

Statisch oder dynamisch?
Beim statischen Lastmanagement wird ein bestimmter Teil der Leistung des Netzanschlusses verbindlich für den Verbrauch im Gebäude reserviert. Dieser Anteil bleibt stets konstant – daher die Bezeichnung „statisch“. Der Nachteil: Die mögliche Gesamtleistung der Ladepunkte wird auch dann reduziert, wenn im Haus weniger Energie verbraucht wird als angenommen. So kann es vorkommen, dass manches Auto nur langsam geladen wird, weil insbesondere nachts die Ladeleistung unnötig stark eingeschränkt wird, obwohl eigentlich ausreichend Kapazität verfügbar ist.

Im Unterschied dazu erfasst ein dynamisches Lastmanagementsystem, wieviel Strom tatsächlich durch die Ladestationen genutzt werden kann, ohne dass allgemeine elektrische Verbraucher im Haus, etwa Heizungspumpen, beeinträchtigt werden. Für Ladevorgänge steht immer die maximal verfügbare Leistung bereit.

Ausgewählte Lastmanagementsysteme wie der von der Schweizer ecocoach AG entwickelte ecoChargingCoach gehen noch einen Schritt weiter: Sie können einerseits Batteriespeicher mit einbinden und bieten andererseits die Möglichkeit, ein Energiemanagement für das gesamte Gebäude zu integrieren.

Technologieoffenheit beugt Problemen vor
Vor dem Hintergrund der sehr heterogenen Nutzerstrukturen in Wohngebäuden sollte ein Lastmanagementsystem hier flexibel genug sein, um allen Fahrzeug- und Nutzertypen gerecht zu werden. Ist es auf bestimmte Wallbox- oder Ladesäulentypen beschränkt, sind Probleme vorprogrammiert.

Diese Technologieoffenheit sollte auch die Schnittstellen zu Abrechnungssystemen und den sogenannten Backends der Anbieter von Ladetechnik umfassen. Das versetzt Vermieter wie Verwaltungen als Betreiber in die Lage, Verbräuche flexibel und effizient auslesen und mit der eigenen Abrechnungssoftware verarbeiten zu können – und im nächsten Schritt können Stellplatznutzer ihre Ladestation per App z. B. für Besucher freischalten.

Lastmanagement auf Schweizer Art
Das Lastmagementsystem ecoChargingCoach wurde von der ecocoach AG mit Sitz in der Schweiz entwickelt. Dazu entschloss man sich, als sich für ein Quartier, das von der Unternehmensgruppe entwickelt wurde, keine passende Lösung fand. Hard- und Software des Systems wurden gezielt auf die Anforderungen der E-Mobilität und die Praxis der Wohnungswirtschaft ausgelegt. Dazu gehören wahlweise statisches oder dynamisches Lastmanagement, Technologieoffenheit, Flexibilität, einfache Bedienbarkeit und die Möglichkeit der Integration von Batteriespeichersystemen.

Foto: © ecocoach