Ein Lastmanagement bringt die Gebäudeinstallation, die verfügbare Gesamtanschlussleistung, den sonstigen Energiebedarf des Gebäudes und den Energiebedarf der Ladestationen in Einklang, selbst wenn mehrere Elektrofahrzeuge gleichzeitig geladen werden. Im Zusammenhang mit Ladeinfrastruktur ist das Lastmanagement wichtig, um Lastspitzen durch Ladevorgänge zu vermeiden. Darüber hinaus ermöglicht Lastmanagement die optimale Nutzung des eigenen Solarstroms zum Laden und senkt so die Energiekosten.

Das Vermeiden von Lastspitzen ist aus zwei Gründen wichtig: Generell können Lastspitzen das lokale Stromnetz des Hauses überlasten und Nachrüstungen nötig machen. Aber insbesondere für Unternehmen können Lastspitzen schnell zum dauerhaften Kostenfaktor werden, denn gewerbliche Stromkosten berechnen sich nicht nur über den Arbeitspreis für die bezogene Energie (also dem Preis pro kWh), sondern auch auf Basis der maximal bezogenen Leistung, die sich aus Lastspitzen ergibt.

Die verschiedenen Arten des Lastmanagements in der Elektromobilität

Wir unterscheiden grundsätzlich zwischen statischem und dynamischem Lastmanagement. Soll eine konstante Leistung verteilt werden, genügt ein statisches Lastmanagement. Beim statischen Lastmanagement wird an der Anlage eine verfügbare Leistung festgelegt, die dann auf die angeschlossenen Ladepunkte verteilt wird. Sollen bestimmte Fahrzeuge schneller wieder einsatzbereit sein als andere, empfiehlt sich ein fahrplanbasiertes Lastmanagement. Bei stark schwankendem Leistungsangebot empfiehlt sich das dynamische Lastmanagement. Mehr zum Lastmanagement generell liest du hier.

Warum du ein dynamisches Lastmanagement für deine Ladestationen brauchst

Dynamisches Lastmanagement ist vor allem dann sinnvoll, wenn die verfügbare Leistung in deinem Gebäude stark schwankt. Zum Beispiel, wenn du eine Photovoltaikanlage hast oder andere elektrische Geräte betreibst, die viel Strom verbrauchen, aber nicht immer in Betrieb sind. Beim dynamischen Lastmanagement wird die aktuell verfügbare Leistung mit einem Energiezähler ermittelt und dynamisch an die angeschlossenen Ladepunkte verteilt. Das führt dazu, dass die aktuell verfügbare Strommenge, die vom Gebäudeverbrauch und möglicher PV-Erzeugung abhängt, optimal nutzt wird.

Lastmanagement-Hardware

Ohne entsprechende Hardware funktioniert kein Lastmanagement. Dabei kann die Steuereinheit entweder in der Ladestation verbaut oder ein externes Modul sein. Ein Beispiel für ein eingebautes Lastmanagement ist unsere Wallbox Energy Control, in der bereits die Steuerung für ein statisches Lastmanagement für bis zu 16 Wallboxen verbaut ist. Mit der Wallbox Energy Control ist jedoch auch ein dynamisches Lastmanagement realisierbar. Dafür benötigst du unsere Combox Complete, die bis zu 16 Energy Control Wallboxen steuern kann.

Die Combox Complete im Detail

Die Combox Complete besteht aus zwei Komponenten: einer Combox Lite und einem Energiemessgerät vom Typ UMG 806 der Firma Janitza.

Die Combox Lite ist eine Steuereinheit, die direkt in den Schaltschrank eingebaut werden kann. Sie ist das Herzstück des Lastmanagements und steuert die Kommunikation und die Verteilung der Ladeleistung zwischen den Wallboxen. Sie kann über eine RS485-Schnittstelle mit bis zu 16 Energy Control Wallboxen verbunden werden.

Das Energiemessgerät Janitza UMG 806 ist ein Gerät, das die Gesamtanschlussleistung des Gebäudes misst und diese Information an die Combox Lite sendet. Es wird im Hauptverteiler oder in der Nähe des Netzanschlusses installiert und über Messstromwandler mit den Stromleitungen verbunden. Der Energiezähler erfasst kontinuierlich den Stromverbrauch des Gebäudes und berücksichtigt dabei auch andere elektrische Geräte mit hohem Verbrauch oder eine Photovoltaikanlage.

Die Combox Lite passt – basierend auf den Informationen, die sie vom Energiemessgerät erhält – die Ladeleistung der Wallboxen immer an die aktuell verfügbare Strommenge an und verteilt sie auf die angeschlossenen Fahrzeuge. Das heißt, die Wallboxen geben nur so viel Strom ab, wie gerade verfügbar ist, ohne die Gesamtanschlussleistung zu überschreiten und Lastspitzen zu verursachen.

So werden Combox Lite und das Energiemessgerät Janitza UMG 806 montiert

Die Montage der Combox Lite und des Energiezählers Janitza UMG 806 ist schnell erledigt. Es werden nur wenige Werkzeuge und Materialien benötigt. Trotzdem musst du eine Fachkraft beauftragen, die die Installation ordnungsgemäß durchführt und überprüft. Hier sind die wichtigsten Schritte für die Montage und Installation:

• Die Combox Lite wird direkt im Unterverteiler auf einer Hutschiene montiert. Die Combox Lite hat eine Breite von 6 TE.
• Das Energiemessgerät Janitza UMG 806 wird im Hauptverteiler oder in der Nähe des Netzanschlusses installiert. Der Energiezähler hat eine Breite von 4 TE.
• Die Combox Lite und das Energiemessgerät werden über Messstromwandler an die Versorgungsleitungen angeschlossen.
• Die Combox Lite und das Energiemessgerät werden mit einem Ethernet-Kabel (mit RJ45-Stecker) verbunden.
• Die Combox Lite wird über eine RS485-Schnittstelle mit den Wallboxen verbunden.
• Um die Combox Lite mit dem Router oder Switch und somit mit dem Netzwerk zu verbinden, wird ein zusätzliches Ethernet-Kabel benötigt. Router oder Switch sind nicht im Lieferumfang der Combox Complete enthalten.

Nach der Montage kann man die Combox Lite mit Strom versorgen und über die Web-Oberfläche konfigurieren.

Die Web-Oberfläche zur Steuerung und Überwachung des Lastmanagements

Die Combox Complete verfügt über eine webbasierte Benutzeroberfläche, mit der du das System einfach und intuitiv konfigurieren und die Wallboxen und Ladevorgänge überwachen und analysieren kannst. Der Zugriff erfolgt direkt über einen Webbrowser auf dem Computer, Tablet oder Smartphone. Mit dem Webinterface kannst du:

• Den aktuellen Ladezustand deiner Wallboxen und Fahrzeuge, die verfügbare Leistung und den Energieverbrauch einsehen.
• Die Einstellungen deiner Wallboxen ändern, zum Beispiel die maximale Ladeleistung oder die Priorisierung deiner Fahrzeuge.
• Ladevorgänge analysieren und auswerten, zum Beispiel die Ladehistorie, die Ladedauer oder die Kosten.
• Software-Updates für deine Wallboxen zentral einspielen und Fehlerdiagnosen durchführen.
• Deine Wallboxen mit einem cloudbasierten Backend-System verbinden, das das offene Protokoll OCPP 1.6 unterstützt. So hast du beispielsweise Fernzugriff auf deine Ladeinfrastruktur.

Praxisbeispiele

Um dir zu zeigen, wie das dynamische Lastmanagement mit der Combox Complete in der Praxis funktioniert und welche Vorteile es dir bietet, sind hier einige reale Anwendungsfälle aus verschiedenen Bereichen:

• In einem Mehrfamilienhaus mit 12 Wohneinheiten und einer Photovoltaikanlage auf dem Dach sollen die Bewohner:innen die Möglichkeit bekommen, ihre Elektroautos in der Tiefgarage zu laden. Dazu werden 12 Energy Control Wallboxen und eine Combox Complete installiert. Die Combox Complete misst den sonstigen Energieverbrauch im Haus sowie die von der Photovoltaikanlage erzeugte Strommenge und passt die Ladeleistung der Wallboxen entsprechend an. So können die Bewohner:innen ihren eigenen Solarstrom optimal zum Laden nutzen, den kostenpflichtigen Strombezug aus dem Netz reduzieren und gehen dabei sicher, die Gesamtanschlussleistung des Hauses nicht zu überschreiten.
• Ein kleiner Handwerksbetrieb mit 8 Elektrofahrzeugen möchte seine Fahrzeuge über Nacht laden. Dazu werden 8 Energy Control Wallboxen und eine Combox Complete installiert. Die Combox Complete misst den Stromverbrauch des Betriebes und verteilt verfügbare Strommenge den Wallboxen zur Verfügung. So wird sichergestellt, dass am nächsten Morgen alle Fahrzeuge voll geladen sind und die Werkstatt nicht unnötig viel Strom wegen Überschreitung der Spitzenlast bezahlen muss.
• Ein Hotel mit 20 Zimmern und Restaurant möchte seinen Gästen die Möglichkeit geben, ihre Elektroautos aufzuladen. Dazu werden 10 Energy Control Wallboxen und eine Combox Complete installiert. Die Combox Complete misst den Stromverbrauch des Hotels und des Restaurants und passt die Ladeleistung der Wallboxen entsprechend an. So kann das Hotel seinen Gästen einen komfortablen und umweltfreundlichen Service bieten, ohne die Gesamtanschlussleistung des Hotels zu überschreiten.