Lastmanagement

Was ist dynamisches Lastmanagement?

Dynamisches Lastmanagementoptimiert die Stromverteilung zwischen Ladestationen und anderen Verbrauchern ohne teure Netzausbauten. Es stellt sicher, dass Ihre vorhandene Stromkapazität intelligent genutzt wird und das lokale Netz nicht überlastet.

Warum ist das wichtig?

Mit immer mehr E-Autos und Ladepunkten wird eine flexible Lastverteilung entscheidend. Oft sind nicht alle Ladestationen gleichzeitig in Betrieb (z. B. wegen belegter Parkplätze oder bereits vollgeladener Fahrzeuge). Ein dynamisches Lastmanagement passt die Leistung automatisch an:

• Intelligente Stromverteilung: Aktive Ladestationen erhalten gleichmäßig Strom, ohne das Netz zu überlasten.
• Mehr Ladepunkte, weniger Kosten: Selbst bei voller Auslastung lädt jedes Fahrzeug einfach etwas langsamer.
• Keine teuren Netz Upgrades nötig: Maximale Auslastung Ihrer bestehenden Infrastruktur.

Ein Beispiel: Es gibt Situationen, in denen elektrische Anlagen bewusst überbucht werden, um mehr Ladesäulen zu betreiben, als normalerweise möglich wäre. Nehmen wir einen Parkplatz mit 50 Stellplätzen und 50 Ladesäulen. In den meisten Fällen werden nicht alle 50 Ladesäulen gleichzeitig genutzt. Das kann verschiedene Gründe haben, etwa weil einige Parkplätze von nicht Elektroautos belegt sind, einige Fahrzeuge bereits fertig geladen sind und nur noch parken oder der Parkplatz zu bestimmten Tageszeiten weniger frequentiert ist. Daher kann die Gesamtkapazität der Anlage deutlich geringer sein als die Leistung, die nötig wäre, um alle 50 Ladesäulen gleichzeitig zu nutzen einfach weil nicht davon ausgegangen wird, dass alle gleichzeitig in Betrieb sind.

Ein dynamisches Lastmanagementsystem sorgt dafür, dass die Leistung sicher und effizient auf alle aktiven Ladesäulen verteilt wird. Falls die Gesamtlast die verfügbare Kapazität des Parkplatzes übersteigt, etwa wenn alle 50 Ladesäulen gleichzeitig genutzt werden, begrenzt das System die Stromzufuhr. Die Fahrzeuge laden dann zwar langsamer, aber der Ladevorgang läuft weiter.

Durch dieses gesteuerte Laden können mehr Ladesäulen installiert werden, ohne dass das Stromnetz ausgebaut werden muss.

Unser Lastmanagement überwacht kontinuierlich den Stromverbrauch aller angeschlossenen Anlagen und verteilt die verfügbare Leistung dynamisch und intelligent auf die Elektroladesäulen. Da das Stromnetz mit einer maximalen Kapazität von 630A begrenzt ist, die angeschlossenen Ladestationen jedoch zusammen 1184A sowie zusätzliche andere Lasten verbrauchen würden, wäre eine gleichzeitige Vollladung aller Geräte ohne Lastmanagement nicht möglich. Die Lösung nutzt ein zentrales Gateway als Master, das die Gesamtleistung auf die vorgegebene 630A Grenze begrenzt. Ein spezieller Stromzähler erfasst dabei ständig den Verbrauch der anderen Anlagen und übermittelt diese Daten an das Gateway. Sämtliche Ladesäulen arbeiten als nachgeordnete Slave Geräte. Das Gateway führt im Sekundentakt, zwischen 1-10 Sekunden, abhängig von der Anzahl der Ladestationen automatische Berechnungen durch und passt die Stromverteilung dynamisch an, um eine optimale Auslastung bei gleichzeitiger Netzstabilität zu gewährleisten. Dieses System ermöglicht somit eine maximale Ausnutzung der vorhandenen Infrastruktur ohne Gefahr von Netzüberlastungen.

Szenario 1

Da die verfügbare Stromkapazität vor Ort geringer ist als die Gesamtleistung aller angeschlossenen Ladesäulen, überwacht das System in Echtzeit den aktuellen Stromverbrauch aller Ladegeräte. Dadurch wird die vorhandene Leistung intelligent und effizient auf die verschiedenen Ladesäulen verteilt, um eine optimale Auslastung bei gleichzeitiger Netzstabilität zu gewährleisten.

Szenario 2

Da die verfügbare Stromkapazität vor Ort geringer ist als die Gesamtleistung aller Ladesäulen und zusätzlich eine Solaranlage installiert wurde, überwacht das System in Echtzeit sowohl den Stromverbrauch aller Ladegeräte als auch die Einspeisung aus dem Netz bzw. der Solaranlage. Dadurch wird gewährleistet, dass bei maximaler Nutzung der Solarenergie die verfügbare Leistung intelligent und effizient auf alle Ladesäulen verteilt wird.

Szenario 3

Der Standort ist mit einer Batterie und Solaranlage (optional) ausgestattet, wobei die Batterie bei günstigen Stromtarifen oder durch Solarenergie geladen wird. Bei hohen Stromkosten oder erhöhtem Bedarf speist sie die gespeicherte Energie in die Ladesäulen ein. So wird sichergestellt, dass Solarenergie und Batteriespeicher optimal genutzt werden, um die verfügbare Leistung effizient zwischen den Ladesäulen zu verteilen.

Szenario 4

Da die Hauskapazität geringer ist als die Gesamtleistung aller Haushaltsgeräte inklusive der Ladestation, wird der Lader als Master konfiguriert und mit einer Strommessung ausgestattet. Das System überwacht in Echtzeit sowohl den Stromverbrauch des Laders als auch des Netzes, um sicherzustellen, dass die Ladestation die verfügbare Leistung optimal nutzt, ohne die Haushaltskapazität zu überschreiten.

Szenario 5

Da die Hauskapazität geringer ist als die Gesamtleistung aller Haushaltsgeräte inklusive Ladestation und zusätzlich eine Solaranlage installiert wurde, wird die Ladestation als Master konfiguriert und mit einer Strommessung ausgestattet. Das System überwacht in Echtzeit den Stromverbrauch der Ladestation, des Netzes und der Solaranlage. Durch die Konfiguration verschiedener Eco Modi kann der Solarstrom optimal genutzt werden, um die Stromkosten zu senken und die verfügbare Leistung effizient zu verteilen.

Szenario 6

Private Haushalte können optional mit Batteriespeicher und Solaranlage ausgestattet werden, um Lastspitzen zu kappen und Verbrauchstäler zu glätten. Dabei dient ein Gateway als Master Steuerungseinheit, während ein Hybrid Wechselrichter mit Batterie als Energiespeicher fungiert. Das System lädt die Batterie bei günstigen Stromtarifen oder mit Solarstrom und speist die gespeicherte Energie bei hohen Strompreisen sowohl in Haushaltsgeräte als auch in die Ladestation ein. Durch verschiedene Eco Modi wird die Nutzung von Solar und Batterieenergie optimiert, wodurch sich die Stromkosten deutlich reduzieren lassen.

Multilevel Lastmanagement

Das System unterstützt verschiedene Ladelösungen für dreiphasige Stromnetze, sowohl mehrere einphasige Ladestationen, die auf unterschiedliche Phasen verteilt werden, als auch dreiphasige AC Ladestationen und leistungsstarke DC Schnelllader. Diese flexible Architektur ermöglicht eine optimale Auslastung aller drei Phasen und eine effiziente Stromverteilung für unterschiedliche Ladetechnologien.

Das System eignet sich ideal für mehrstufige Stromverteilungsnetzwerke mit verschiedenen Hierarchieebenen, wobei jede Ebene über eine eigene Lastbegrenzung verfügt, während gleichzeitig eine übergreifende Gesamtlastgrenze eingehalten wird. Typische Anwendungsbeispiele umfassen mehrstöckige Parkhäuser oder Parkplätze mit mehreren Fahrspuren, wo das Lastmanagement eine gleichmäßige Stromverteilung über alle Ebenen und Bereiche hinweg gewährleistet.