Energie­ma­nage­ment für E‑Ladeinfrastruktur

Energie- und Lastma­nage­ment zur Reduk­tion von Inves­ti­ti­ons­kosten & Betriebs­kosten für Ladesta­tionen

Das Thema Energie ist präsent. Anschluss­kosten, Preis­stei­ge­rungen der Energie und deren Verfüg­bar­keit beschäf­tigen die öffent­liche Hand, Unter­nehmen und Privat­per­sonen. Mit intel­li­gentem Energie­ma­nage­ment für Ladeinfra­struktur können Sie Lastspitzen entge­gen­wirken, die Energie­nut­zung, speziell erneu­er­barer Energien optimieren und so den gesamten Energie­haus­halt entlasten – Einspa­rungs­po­ten­zial bei Inves­ti­tionen, Betriebs- und Energie­kosten inklu­sive.

Was ist Energie­ma­nage­ment?

Mit Energie­ma­nage­ment von ENIO kann die Ladung vieler Fahrzeuge  mit anderen  Strom­ver­brau­chern und Energie­quellen (wie bspw. PV und Puffer­bat­te­rien) an  einem Standort  optimiert abgestimmt werden. Konkret sind davon folgende Bereiche umfasst:

• Lastma­nage­ment – Zur Glättung der Verbrauchs­kurven
• Ladesta­ti­ons­ma­nage­ment zur techni­schen und kommer­zi­ellen Steue­rung (inklu­sive Bezahlung/Abrechnung)
• Die Berück­sich­ti­gung unter­schied­li­cher Nutzer­be­dürf­nisse durch Priori­tä­ten­set­zung (eilig, kosten­op­ti­miert, netzdien­lich)
• Berück­sich­ti­gung von Gebäu­de­lasten und Maschinen, etc.
• Berück­sich­ti­gung von Eigen­pro­duk­tion (z. B. Strom aus der eigenen Photo­vol­taik-Anlage oder anderen erneu­er­baren Energie­quellen)
• Einbin­dung von externen Speichern, z. B. Puffer­bat­te­rien
• Berück­sich­ti­gung von Schwan­kungen der Energie­preise

All diese Funktionen können mit unter­schied­li­chen Ladesta­ti­ons­her­stel­lern, auch im Mix zwischen Wallboxen und Schnell­la­de­sta­tionen umgesetzt werden.

So trägt das ENIO Energie­ma­nage­ment zur Entlas­tung bei

Lastspitzen entstehen, wenn viele Verbrau­cher zur selben Zeit nach Energie verlangen. Typischer­weise in den Morgen­stunden in Unter­nehmen und in den Abend­stunden in Haushalten. Dies bedeutet eine hohe Belas­tung für das Netz, die mit hohen Inves­ti­tions- und Betriebs­kosten und gegebe­nen­falls Nachzah­lungen für Lastspitzen verbunden sein kann.

Ziel des Energie­ma­nage­ment ist es, alle Verbrau­cher und Energie­quellen so zu steuern, dass keine unkon­trol­lierten Lastspitzen entstehen, gleich­zeitig aber auch durch eine optimale Nutzung der Netzin­fra­struktur die Inves­ti­tions- und Betriebs­kosten gering bleiben. Dabei steht auch die Zuver­läs­sig­keit der Versor­gung aller Verbrau­cher und Nutzer im Vorder­grund. Produk­ti­ons­ma­schinen dürfen nicht ausfallen, weil geladen wird und trotzdem sollen alle Fahrzeuge zum richtigen Zeitpunkt über die jeweils benötigte Energie verfügen.

Bei ENIO steuert das Software­system ETSweb (SaaS in der Cloud) in Verbin­dung mit einem lokalen, kompakten Rechner, dem Sitecon­troller die intel­li­gente Vertei­lung zur richtigen Zeit. Dieser kann dabei bei Bedarf kaska­diert bis zu mehrere hundert Ladepunkte, auch unter­schied­li­cher Hersteller, steuern. Der Sitecon­troller dient auch als Anschluss­punkt für zusätz­liche Zähler, die die Last weiterer Verbrau­cher messen, PV Anlagen, Puffer­bat­te­rien und als Anbin­dungs­stelle für NFC Bankter­mi­nals zur Bezah­lung von Ladungen.

Die steigenden Zulas­sungs­zahlen von E‑Autos bedingen einen rasch steigenden Bedarf an Ladeinfra­struktur. Benut­zer­ori­en­tiertes Energie­ma­nage­ment ist der Schlüssel zur kosten­ver­träg­li­chen und Nutzer­freund­li­chen Umset­zung.

Das Sparpo­ten­zial des ENIO Energie­ma­nage­ments – ein Rechen­bei­spiel

Ein Unter­nehmen errichtet Ladeinfra­struktur für seine Mitar­beiter und Gäste, dafür werden an 10 Stell­plätzen Ladesta­tionen errichtet. 10 Ladesta­tionen mit je 22 kW Ladeleis­tung benötigen:

➤ Wenn alle gleich­zeitig und ungesteuert in Betrieb sind eine Anschluss­leis­tung von 220 kW

➤ Wenn sie mit Energie­ma­nage­ment gesteuert werden ohne Einbuße des Benut­zer­kom­fort nur 50 kW

Das bedeutet, dass mit nachfrage-orien­tiertem, gesteu­ertem Ladema­nage­ment deutlich weniger Anschluss­leis­tung und damit ein deutlich gerin­geres Invest­ment erfor­der­lich ist.

Last- und Energie­ma­nage­ment als Basis für ein reibungs­loses Ladema­nage­ment

Ein dynami­sches Lastma­nage­ment, einge­bettet in ein intel­li­gentes Energie­ma­nage­ment ist der Schlüssel zu einem reibungs­losen Ladeer­lebnis. Durch dynami­sches Lastma­nage­ment ist es möglich, mehrere hundert Fahrzeuge gleich­zeitig mit der Ladesta­tion zu verbinden, wobei die Ladeleis­tung optimal auf alle Fahrzeuge verteilt wird, die geladen werden sollen. Auf teure Inves­ti­tionen in den Ausbau des Netzan­schlusses kann damit weitge­hend verzichtet werden.

Durch die Betrach­tung des Gesamt­sys­tems und die Einbin­dung erneu­er­barer Energie und statio­närer Speicher werden gleich mehrere positive Effekte erzielt.

Positive Effekte des Energie­ma­nage­ments

• Spitzen­kap­pung und Lastver­la­ge­rung
• Vermei­dung lokaler Überlas­tungen
• Reduk­tion von Netzan­schluss­kosten

Positive Auswir­kungen auf Ihre Ladeinfra­struktur

• eine hohe Verfüg­bar­keit
• eine Minimie­rung der Strom­spitzen und die Vermei­dung von Asymme­trien durch phasen­ge­naue Steue­rung
• die mögliche Maximie­rung des Eigen­ver­brauchs (optimal bei selbst erzeugtem Strom)
• eine flexible Nutzung des Parkraums
• die Möglich­keit für nachfrage-orien­tiertes Laden

Gesteu­ertes vs. ungesteu­ertes Laden

Wenn Sie (oder Mitarbeiter:innen, Kund:innen, Gäste) morgens beim Eintreffen im Unter­nehmen oder abends in der Garage des Mehrpar­teien-Wohnbaus das E‑Auto sofort anste­cken  möchten sind 2 Szena­rien  möglich: Alle Fahrzeuge laden auf einmal, Lastspitze und hohe Kosten inklu­sive (= ungesteuert), oder die Last wird verteilt, aber so, dass für die Benutzer kein Komfort­ver­lust entsteht (= gesteuert mit dem ENIO Energie­ma­nage­ment).

Ungesteu­ertes Laden

• … beginnt standard­mäßig direkt nach dem Plug-In ohne Berück­sich­ti­gung von Stoßzeiten
• … verur­sacht hohe Anschluss­kosten
• … kann bei zu hohen Spitzen aufgrund von Netzbe­schrän­kungen nicht durch­ge­führt werden

Gesteu­ertes Laden

• … vermeidet Spitzen
• … optimiert den Energie­ein­satz
• … spart Kosten
• … und verbes­sert die Benut­zer­zu­frie­den­heit und Akzep­tanz

Im Gesamt­ver­bund mit intel­li­gentem Energie­ma­nage­ment kann dabei auch noch berück­sich­tigt werden, ob erneu­er­bare Energie von der Photo­vol­ta­ik­an­lage oder aus einem Puffer­spei­cher zur Verfü­gung steht.

Begriffs­de­fi­ni­tion und häufige Fragen

Energie­ma­nage­ment – Lastma­nage­ment – Ladema­nage­ment

Häufige Fragen zu Energie‑, Last- und Ladema­nage­ment

• Ich habe schon (eine) intelligent(e) gesteu­erte Ladestelle(n). Muss ich jetzt neue Wallboxen instal­lieren? Nein, ein dynami­sches Last- und Ladema­nage­ment kann unabhängig vom Ladestel­len­her­steller instal­liert werden, wenn der Kommu­ni­ka­ti­ons­stan­dard OCPP 1.6 (+Charging Profiles) oder höher erfüllt wird

• Ich habe einen Vertrag mit einem lokalen Strom­an­bieter. Muss ich den jetzt wechseln? Nein, sie können den Energie­an­bieter Ihrer Wahl auch weiter nutzen, das dynami­sche Lastma­nage­ment ermög­licht es aber, so wenig Strom wie nötig vom Energie­pro­du­zenten zu beziehen und statt­dessen auf eigene Quellen wie Photo­vol­taik oder Puffer­bat­te­rien optimal zu nutzen.

• Muss ich an einer bestimmten Ladestelle eines Stand­orts andocken, wenn ich priori­siert laden will? Nein, Ladevor­gänge können unabhängig von der Ladestelle priori­siert werden.

• Wie können Ladevor­gänge priori­siert werden? Soll ein Fahrzeug priori­siert geladen werden – egal, ob spontan oder jedes Mal, wenn es an einer Ladesta­tion angeschlossen wird –, so kann dies über die App oder einen Adminis­trator gesteuert werden.

• Welche Methoden des Lastma­nage­ments können einge­setzt werden? Das Lastma­nage­ment kann nach folgenden Methoden erfolgen:
  • gleich verteilt
  • nach Lademenge
  • nach Ladedauer
  • statisch oder dynamisch
  • nach First Come First Charge-Prinzip (FCFC)
  • nach First Come Priority Charge-Prinzip (FCPC)

• Warum sollten Lastspitzen vermieden werden? Lastspitzen stellen eine starke Belas­tung für das Strom­netz, seine Stabi­lität und seine Kosten­struktur dar. Daher können hohe Nachzah­lungen für Netzbe­reit­stel­lungs­ent­gelte und Netzausbau die Folge sein.

Fazit

Mit dem intel­li­gentem Energie­ma­nage­ment von ENIO können Sie Nerven, Zeit und Geld sparen. Benut­zer­be­dürf­nisse und Ladekom­fort stehen im Vorder­grund und können priori­siert werden, wenn es einmal schnell gehen muss. Dabei wird immer das Gesamt­system im Auge behalten, Lastspitzen werden vermieden, womit ein hohen Einspa­rungs­po­ten­zial bei Anschluss­leis­tung und Netzbe­reit­stel­lungs­ge­bühren entsteht.