Lastmanagement für Wallboxen – wann es unverzichtbar wird und wie es funktioniert
Die Elektromobilität ist weltweit auf dem Vormarsch. Dabei ist eine ausreichende Versorgung mit leistungsstarken Ladestationen unverzichtbar. Einfamilienhäuser haben in der Regel keine Probleme mit lediglich einer einzelnen benötigten Wallbox. Anders sieht es meist beim Bedarf von Mehrfamilienhäusern, Gewerbeanlagen oder auch Fuhrparks aus. Eine große Anzahl an gleichzeitig ladenden Fahrzeugen stellt eine erhebliche Belastung für das Stromnetz dar. Ein Lastmanagement schafft hierbei Abhilfe.
Grundlagen der Wallbox und ihr Bezug zur Stromversorgung
Um Elektrofahrzeuge aufladen zu können, wird eine spezielle Ladestation benötigt, die Wallbox. Sie befindet sich entweder im eigenen häuslichen Bereich oder an verschiedenen öffentlichen Standorten. Am eigenen Haus ist sie über eine feste Wandinstallation nutzbar, größtenteils auf dem zugehörigen Parkplatz oder in der Garage. Im öffentlichen Raum stehen entsprechende Ladestationen zur Verfügung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Steckdosen, die für das Laden von E-Autos ungeeignet sind, sorgt eine Wallbox für ein sicheres und dabei schnelles und effizientes Laden.
Eine Wallbox steht für die kontrollierte und gezielte Bereitstellung von Strom für das Laden zur Verfügung. Sie ist mit einer integrierten Elektronik ausgestattet, die den Ladevorgang überwacht und zudem steuert. Ein eigener Stromkreis, der auf die Leistung einer Wallbox abgestimmt wird, sorgt für die Verbindung zur Stromversorgung. Dabei läuft der Vorgang des Ladens weitaus schneller ab als etwa bei einer Haushaltssteckdose. Wallboxen haben eine Leistungskapazität im Bereich von 11 bis 22 Kilowatt. Die Ladezeit des E-Fahrzeugs hängt dabei nicht nur von der Wallbox ab, sondern auch von der Kapazität der eigenen Batterie.
Damit die Leistung einer Wallbox auch tatsächlich erreicht wird, kommt es auf die Stromversorgung an, die ihr zur Verfügung steht. Nicht immer ist eine Leitungskapazität vorhanden, die für eine leistungsstarke Wallbox ausreichend ist. In dem Fall muss die Strominfrastruktur entsprechend angepasst werden.
Voraussetzungen für die Notwendigkeit eines Lastmanagements
Es kommt häufig vor, dass die Stromversorgung entweder an einer vorhandenen Ladestation für E-Fahrzeuge oder auch an einem Gebäude für die Versorgung nicht ausreichend ist. Sie stößt dabei an ihre Grenzen, sobald mehrere Personen zur selben Zeit laden wollen. Damit eine stabile Energieversorgung in diesem Fall sichergestellt werden kann, ist ein sogenanntes Lastmanagement erforderlich. Es wird in jedem Fall unverzichtbar, sobald die Ladenutzung die Leistung der bestehenden Stromversorgung einschränkt oder überschreitet. Das Lastmanagement sorgt dafür, dass eine stabile Versorgung sichergestellt wird, bei der gleichzeitig die bestehende Infrastruktur nicht überlastet wird.
Um ein Lastmanagement nutzen zu können, sind verschiedene Voraussetzungen erforderlich. Zahlreiche Haushalte verfügen nur über einen Standardstromanschluss mit einer Leistung zwischen 3,6 und 16 Kilowatt. Das Betreiben mehrerer Geräte, vor allem mehrerer Wallboxen, führt meist zu Überlastungen, die auch die Anlage schädigen können. Gerade bei älteren Gebäuden zeigen sich hier häufig größere Probleme, nicht zuletzt, wenn darüber hinaus andere Verbraucher gleichzeitig aktiv sind, etwa Waschmaschinen, Heizsysteme und ähnliche mehr.
Auch bei Mehrfamilienhäusern, zusätzlichem Eigenverbrauch durch eine Fotovoltaik-Anlage oder Parkplätzen mit einer größeren Anzahl an Wallboxen besteht die Gefahr einer deutlichen Überlastung. Hier sorgt eine Steuerung in Form eines intelligenten Lastmanagements für Abhilfe. Im Bereich von Kosteneinsparungen und effizienter Nutzung von bestehenden Stromtarifen ist ein Lastmanagement oftmals unverzichtbar. Das intelligente Steuerungssystem ermöglicht die Planung von Ladezeiten, sodass Stromkosten gesenkt werden können.
Funktionsweise des Lastmanagements bei Wallboxen
Damit bei der Nutzung von Wallboxen die vorhandene elektrische Leistung für viele Nutzer zur Verfügung steht, wird eine entsprechende Steuerung benötigt. Ein Lastmanagement stellt hierzu ein intelligentes System zur Verfügung, mit dem die Leistungen optimal gesteuert werden können. Dadurch wird sichergestellt, dass die maximale Leistung von Anschlüssen nicht überschritten wird. Außerdem lässt sich eine sowohl bequeme als auch effizient funktionierende Ladung von E-Fahrzeugen gewährleisten.
Das Lastmanagement misst konstant die jeweilige Leistung aller Verbraucher, die an das System angeschlossen sind. Für die Erfassung dieser Ist-Daten können spezielle Tools, beispielsweise Smart Meter, genutzt werden, um die Aufnahme des Stroms in Echtzeit zu erfassen. Die verfügbare Leistung wird gleichmäßig auf die einzelnen Verbraucher verteilt. Sind mehrere Wallboxen im Einsatz, sichert das System, dass in der Gesamtheit die festgelegte Leistungsgrenze nicht überschritten wird. Mithilfe einer dynamischen Steuerung reguliert das System die Ladeleistung von einzelnen Ladeboxen bei gleichzeitiger Ladung durch viele Nutzer. Bei sinkender Last wird die Leistung entsprechend erhöht. Auch eine Zeitplanung im Sinne einer Priorisierung ist möglich, etwa für den Fall, dass ein Fahrzeug zu einer bestimmten Zeit geladen sein muss, während andere mit geringerem Verbrauch laden. Ein wichtiger Faktor ist zudem die Integration von erneuerbaren Energien. Das Lastmanagement kann so programmiert werden, dass die Ladeleistung beim Vorhandensein von genügend Solarstrom erhöht wird.
Vorteile für Nutzer
Verbraucher profitieren durch die Implementierung eines Lastmanagements deutlich, nicht nur, was Nachhaltigkeit und Komfort betrifft, sondern gerade auch im Kontext einer wirtschaftlichen Nutzung. Die damit verbundenen Vorteile sind vielfältig.
1) Durch ein Lastmanagement-System werden Überlastungen bei der Stromversorgung vermieden. Die damit verbundenen häufigen Sicherungsauslösungen bleiben aus, die elektrische Anlage ist geschützt. Eine konstant, stabile Stromversorgung ist die Folge.
2) Das System ermöglicht eine effiziente Nutzung der vorhandenen Stromversorgung, ohne dabei auf eine kostspielige Investition in die vorhandene Hausinstallation angewiesen zu sein. Teure Nachrüstungen sind auch bei der Nutzung durch mehrere Fahrzeuge nicht erforderlich.
3) Ladezeiten können durch die intelligente Steuerung des Systems optimiert und priorisiert werden. Das erlaubt auch die Nutzung von günstigeren Stromtarifen. Zudem lassen sich bei vorhandenen Photovoltaikanlagen die Energiekosten senken, indem Überschussstrom genutzt wird.
4) Die Nutzerfreundlichkeit eines Lastmanagements ist hoch und das System sehr flexibel. Soll, lassen sich Ladezeiten über Apps und Webinterfaces steuern und nach Bedarf anpassen.
5) Ein Lastmanagement leistet einen wichtigen Beitrag zur Energiewende. Die Integration erneuerbarer Energien ist hierbei ein wesentlicher Faktor. Auch angesichts der steigenden Anzahl von E-Autos werden smarte Systeme wie das Lastmanagement zunehmend relevanter.
Fazit
Das Lastmanagement bei der Nutzung von Wallboxen ist ein zunehmend unverzichtbares System, um die wachsende Elektrifizierung von Fahrzeugen mit der vorhandenen Strominfrastruktur in Einklang zu bringen. Ladevorgänge werden gleichermaßen effizient und sicher, und die Nutzungsmöglichkeiten sind darüber hinaus äußerst flexibel. Das gilt nicht zuletzt vor dem Hintergrund von mehreren verfügbaren Ladestationen, um langfristig Überlastungen zu vermeiden und auch die Kosten möglichst gering zu halten. Die Zukunft der Elektromobilität kommt ohne Lastmanagement nicht mehr aus, denn es bildet die Schnittstelle zwischen dem Verbraucherkomfort und der technischen Innovation. Damit bietet das Lastmanagement nicht nur eine zuverlässig funktionierende Ladeinfrastruktur, sondern trägt aktiv zur Energiewende bei.
