Was ist intelligentes Laden von Elektrofahrzeugen? Wie funktioniert es und warum ist es wichtig?

Was ist intelligentes Laden von Elektrofahrzeugen?

Intelligente Ladesysteme für Elektrofahrzeuge steuern, wann und wie viel Strom ein Elektrofahrzeug erhält. Anstatt sofort nach dem Anschließen des Kabels die maximal verfügbare Leistung zu beziehen, kann das System den Ladevorgang verzögern, die Stromstärke anpassen oder den Vorgang unterbrechen und später wieder aufnehmen – je nach Strompreisen, Bedarf am Standort, solar oder Abfahrtszeit des Fahrers.

Dies wird oft als „Managed Charging“ oder V1G bezeichnet. Die Energie fließt zwar weiterhin in eine Richtung – vom Netz zum Fahrzeug –, doch der Bedarf wird flexibel.

Genau diese Flexibilität ist der springende Punkt. Ein Auto kann zehn Stunden lang angeschlossen sein, benötigt aber vielleicht nur drei Stunden Ladezeit. Beim intelligenten Laden werden die sieben verbleibenden Stunden genutzt, anstatt jedes angeschlossene Fahrzeug als Notfall zu behandeln.

Wie funktioniert intelligentes Laden von Elektrofahrzeugen?

Ein intelligentes Ladesystem setzt vier Voraussetzungen voraus.

1. Der Fahrer oder Bediener setzt sich ein Ziel

Das Ziel kann eine Abfahrtszeit, ein erforderlicher Akkustand, ein maximaler Strompreis oder eine standortweite Leistungsbegrenzung sein. Eine Flotte kann zudem Fahrzeugen Vorrang einräumen, die zuerst abfahren, während ein Wohnhaus die verfügbare Kapazität gerecht unter den Bewohnern aufteilen kann.

2. Das System empfängt nützliche Daten

Zu diesen Daten können der Stromtarif, die Gesamtlast des Gebäudes, solar , der Ladestatus, der Fahrzeugbedarf und die am Anschluss verfügbare Leistungsmenge gehören. Nicht jede Konfiguration nutzt alle Eingaben. Eine einfache Hausanlage benötigt möglicherweise nur einen Zeitplan und einen Tarif. Ein Depot benötigt hingegen deutlich mehr.

3. Die Software berechnet einen Ladeplan

Die Entscheidung kann vom Fahrzeug, einer Lade-App, einem Energieversorger, einem Energiemanagementsystem für Privathaushalte oder einem Ladestationsmanagementsystem getroffen werden. Sie legt fest, wann der Ladevorgang beginnen soll und welche Leistung jedes angeschlossene Fahrzeug beziehen darf.

4. Die Ladestation entspricht den Anweisungen

Die Ladestation wendet eine Strombegrenzung an, startet, unterbricht oder setzt den Ladevorgang fort. Dabei sollten die elektrischen Sicherheitsgrenzwerte sowie die fahrzeugeigene Ladegrenze stets eingehalten werden. Intelligente Software kann den Bedarf umverteilen. Sie kann jedoch ein 11-kW-Bordladegerät nicht dazu bringen, 22 kW anzunehmen.

Ist zeitgesteuertes Laden dasselbe wie intelligentes Laden?

Das zeitgesteuerte Laden ist die einfachste Form des intelligenten Ladens. Der Fahrer legt eine feste Startzeit fest, beispielsweise 23:00 Uhr, und das Auto oder die Ladestation wartet bis dahin.

Dynamisches intelligentes Laden geht noch einen Schritt weiter. Es kann reagieren, wenn sich Preise, solar oder der Energiebedarf des Gebäudes ändern. Wenn der Geschirrspüler, die Wärmepumpe und zwei Elektrofahrzeuge gleichzeitig Strom benötigen, kann die dynamische Steuerung das Laden der Elektrofahrzeuge vorübergehend drosseln und später wieder hochfahren.

Ein Timer ist nützlich. Er stellt jedoch keine umfassende Energiestrategie dar.

Wo befindet sich die Intelligenz?

Es gibt keinen einzigen richtigen Ort. Mehrere Systeme können denselben Ladevorgang steuern, weshalb die Zuständigkeiten klar geregelt sein müssen.

Im Fahrzeug

Bei vielen Elektrofahrzeugen lassen sich Ladepläne über das Armaturenbrett oder die Fahrzeug-App festlegen. Dies ist unkompliziert und funktioniert möglicherweise mit einer relativ einfachen Ladestation. Die Fahrzeugsteuerung ist jedoch weniger sinnvoll, wenn ein Betreiber viele verschiedene Marken und Modelle über ein einziges System koordinieren muss.

An der Ladestation

Eine vernetzte Ladestation kann sich an lokale Zeitpläne halten, auf einen Lastsensor reagieren oder Leistungsbegrenzungen von einem anderen System übernehmen. Die lokale Steuerung ist für den Lastausgleich von großem Wert, da das Gebäude zum Schutz seines Hauptanschlusses nicht auf einen entfernten Cloud-Dienst angewiesen sein sollte.

In einer Energie- oder Smart-Home-App

Ein Stromanbieter oder ein unabhängiger Anbieter von Smart-Charging-Lösungen kann Tarifdaten mit dem Zugriff auf Fahrzeuge oder Ladegeräte verknüpfen. Ein Heimenergiesystem kann zudem das Elektrofahrzeug mit solar , einer Heim-Batterie und anderen Großverbrauchern koordinieren.

In einem CPMS oder CSMS

Für CPOs, Fuhrparkbetreiber und Immobilienverwalter koordiniert das Ladestationsmanagementsystem in der Regel die Ladegeräte an einem oder mehreren Standorten. Es kann Ladeprofile erstellen, Portfolio-Limits festlegen, Nutzer priorisieren und die Ergebnisse protokollieren. In unserem Leitfaden zur Lademanagement-Software für Elektrofahrzeuge wird diese Backend-Ebene näher erläutert.

Kompliziert wird es, wenn das Fahrzeug, die Lade-App, die Energie-App und das CPMS alle glauben, sie hätten das Sagen. Vier intelligente Systeme können zu einem überraschend dürftigen Ergebnis führen. Bei guten Projekten wird bereits vor der Installation festgelegt, welche Ebene die Entscheidungshoheit hat.

Was sind die wichtigsten Arten des intelligenten Ladens von Elektrofahrzeugen?

Laden außerhalb der Spitzenzeiten und tarifabhängiges Laden

Bei einem zeitabhängigen oder variablen Stromtarif wird das Laden auf günstigere Zeitfenster verlagert. Für vorhersehbare Nebenzeiten kann ein fester Zeitplan ausreichen. Dynamische Tarife erfordern aktuelle Preisdaten und eine Software, die den Plan anpassen kann.

Laden von Solar

Das System erhöht die Ladeleistung des Fahrzeugs, wenn ein Gebäude überschüssigen solar erzeugt. Je nach Konfiguration kann es entweder ausschließlich überschüssigen Strom nutzen oder solar Netzstrom mischen, um eine Mindestladeleistung aufrechtzuerhalten.

Dynamischer Lastausgleich

Die verfügbare Leistung wird zwischen der Ladestation und dem Rest des Grundstücks aufgeteilt. Steigt der Strombedarf im Gebäude, wird die Ladeleistung für Elektrofahrzeuge reduziert. Sinkt der Bedarf, erhält das Fahrzeug mehr Strom. Dies kann die Hauptsicherung schützen und ermöglicht eine bessere Auslastung des bestehenden Netzanschlusses.

Lastmanagement bei Mehrfachladegeräten

Mehrere Ladestationen teilen sich ein festgelegtes Standortlimit. Die Steuerung kann die Leistung gleichmäßig aufteilen oder Fahrzeugen je nach Abfahrtszeit, Nutzergruppe oder betrieblichen Erfordernissen Vorrang einräumen. Fair bedeutet nicht immer gleich. Der Lieferwagen, der um 05:30 Uhr abfährt, hat möglicherweise einen dringenderen Anspruch als das für Donnerstag gebuchte Poolfahrzeug.

Lastmanagement und Flexibilitätsdienste

Mit den entsprechenden Einwilligungen und kommerziellen Vereinbarungen kann ein Energieversorger oder Aggregator den Ladebedarf entsprechend den Netzbedingungen anpassen. Tausende von Ladevorgängen, die für sich genommen nur einen geringen Stromverbrauch darstellen, können bei entsprechender Koordination zu einer nützlichen flexiblen Last werden.

Welche Vorteile ergeben sich für Fahrer von Elektroautos?

Der offensichtlichste Vorteil sind niedrigere Ladekosten. Wenn die Strompreise zeitabhängig schwanken, kann das Laden auf Zeiten verlagert werden, in denen die Preise niedriger sind. Die Einsparungen hängen vom Tarif, dem Fahrverhalten und dem Grad der verfügbaren Flexibilität ab. Ein Pauschaltarif bleibt jedoch unverändert, egal wie clever die App auch aussehen mag.

Intelligentes Laden verringert zudem den täglichen Aufwand. Der Fahrer schließt das Fahrzeug an, gibt ein, wann es benötigt wird, und überlässt es dem System, das Ladefenster auszuwählen. Solar kann der Anteil des vor Ort erzeugten Stroms, der vom Fahrzeug genutzt wird, erhöht werden, während der dynamische Lastausgleich dafür sorgt, dass das Haus innerhalb seiner Strombegrenzung bleibt.

Es gibt noch einen weiteren, weniger offensichtlichen Vorteil: Der Ladevorgang kann näher am Zeitpunkt der Abfahrt abgeschlossen werden, anstatt den Akku länger als nötig auf einem hohen Ladezustand zu belassen. Da sich die Empfehlungen der Hersteller hinsichtlich der Akkus unterscheiden, sind die Angaben des Fahrzeugherstellers nach wie vor maßgebend.

Warum ist intelligentes Laden für CPOs, Fuhrparks und Immobilienbetreiber wichtig?

An einer einzelnen Ladestation mag intelligentes Laden vielleicht ein paar Kronen oder Pfund einsparen. Betrachtet man jedoch ein ganzes Portfolio, wird dies zu einer infrastrukturellen Entscheidung.

Weitere Ladegeräte innerhalb der verfügbaren Verbindung

Durch Lastmanagement lassen support Ladepunkte support , ohne davon auszugehen, dass jedes Fahrzeug gleichzeitig die maximale Leistung bezieht. Dadurch lässt sich der Bedarf an einem größeren Netzanschluss möglicherweise verringern oder hinauszögern. Das macht eine ordnungsgemäße Standortplanung zwar nicht überflüssig, verschafft der Planung jedoch etwas Spielraum.

Niedrigere und besser kalkulierbare Energiekosten

Gewerbliche Standorte können mit zeitabhängigen Preisen, Kapazitätsentgelten oder Nachfragespitzen konfrontiert sein. Durch eine Koordinierung des Ladevorgangs lässt sich das Risiko teurer Zeiträume verringern, sofern die Verfügbarkeit der Fahrzeuge gewährleistet bleibt.

Bessere Nutzung erneuerbarer Energiequellen

Arbeitsstätten, Depots und Wohngebäude können das Laden auf solar vor Ort erzeugte solar auf Zeiten mit höherem Anteil an erneuerbaren Energien abstimmen. Das Ergebnis hängt davon ab, wann die Fahrzeuge angeschlossen sind. Solar ist weniger effektiv, wenn alle Autos den Parkplatz bereits um 08:00 Uhr verlassen haben.

Ein Service, der markenübergreifend verwaltet werden kann

Durch die offene Kommunikation zwischen Charger und Backend kann ein Betreiber Richtlinien in einer gemischten Infrastruktur durchsetzen. Das ist wichtig, wenn Hardware länger im Einsatz bleibt als Apps, Tarife und Dienstanbieter im Trend liegen.

Klare Prioritäten für den praktischen Einsatz

Eine Flotte braucht nicht einfach nur günstigen Strom. Sie braucht einsatzbereite Fahrzeuge. Beim intelligenten Laden sollten daher zunächst der Mindestenergiebedarf, die Abfahrtszeiten und die Prioritätsgruppen berücksichtigt werden, bevor der niedrigste Halbstundenpreis angestrebt wird.

Was kann intelligentes Laden nicht leisten?

Dadurch lässt sich die vom Fahrzeug maximal aufnehmbare oder von der Anlage gelieferte Leistung nicht erhöhen. Die Ladezeit hängt weiterhin von der Ladestation, der Stromversorgung, dem Kabel, der Temperatur und dem Bordladegerät des Fahrzeugs ab. In unserem Leitfaden zum Laden mit 7 kW, 11 kW und 22 kW erfahren Sie mehr über die Einschränkungen hinter den angegebenen Werten.

Ohne einen geeigneten Tarif oder ein geeignetes Geschäftsmodell kann es keine Einsparungen garantieren. Es kann weder den Stromkreisschutz noch eine Standortbegutachtung noch einen kompetenten Installateur ersetzen. Und es kann keine Energie aus dem Fahrzeug zurückspeisen, es sei denn, das gesamte System unterstützt bidirektionales Laden.

Intelligentes Laden ist nützlich, weil es innerhalb der bestehenden Rahmenbedingungen funktioniert. Es lässt diese Rahmenbedingungen jedoch nicht verschwinden.

Intelligentes Laden, Lastausgleich und bidirektionales Laden: Was ist der Unterschied?

Die Begriffe überschneiden sich zwar, sind aber nicht austauschbar.

„Intelligentes Laden“ ist der Oberbegriff. Dabei werden Zeitpunkt oder Leistung des Ladevorgangs von Elektrofahrzeugen anhand von Zeitplänen, Preisen, Standortbeschränkungen oder anderen Daten angepasst.

Der Lastausgleich ist eine Funktion des intelligenten Ladens. Beim statischen Lastausgleich wird eine feste Kapazität auf die Ladegeräte aufgeteilt. Beim dynamischen Lastausgleich wird zudem der sonstige Strombedarf im Gebäude erfasst und die Zuteilung für Elektrofahrzeuge entsprechend angepasst.

Beim bidirektionalen Laden kann Strom von der Fahrzeugbatterie an ein Haus, ein Gebäude oder das Stromnetz abgegeben werden. Das bezeichnet man als V2H, V2B oder V2G. Dadurch entsteht eine zweite Richtung des Energieflusses, was mit zusätzlichen Anforderungen an das Fahrzeug, die Hardware, die Software und die gesetzlichen Vorschriften einhergeht. Unser Leitfaden zum bidirektionalen Laden von Elektrofahrzeugen behandelt die Normen ISO 15118-20, AFIR und V2G ausführlich.

Welche Ausrüstung wird für das intelligente Laden von Elektrofahrzeugen benötigt?

Die genaue Ausgestaltung variiert, doch ein sinnvolles System umfasst in der Regel:

• ein Fahrzeug und eine Ladestation, die der gewählten Steuerungsmethode folgen können;
• eine sichere elektrische Anlage mit bekannten Standort- und Stromkreisgrenzen;
• ein Regler, eine App, ein CPMS oder ein Energiemanagementsystem, das die Entscheidung über den Ladevorgang trifft;
• Zugang zu den Daten, die für diese Entscheidung herangezogen wurden, wie beispielsweise Tarife, Standortlast oder solar ;
• eine Kommunikationsverbindung zwischen den betreffenden Systemen;
• Messwerte von der Ladestation, dem intelligenten Stromzähler, dem Stromsensor oder dem Gebäudemanagementsystem; und
• ein sinnvolles Ausweichverhalten, falls keine Internetverbindung oder kein externer Dienst verfügbar ist.

Ein intelligenter Stromzähler ist nicht immer erforderlich. Ein Ladegerät kann sich an einen lokalen Zeitplan halten oder ohne einen solchen Zähler einen separaten Lastsensor verwenden. Bei einigen Stromtarifen und anbieterseitigen Diensten ist jedoch ein kompatibler intelligenter Stromzähler erforderlich, daher sollten die Nutzungsbedingungen überprüft werden.

Inwiefern support OCPP und ISO 15118-20 das support Laden?

Intelligentes Laden überwindet zwei wichtige Kommunikationsbarrieren.

Die Norm ISO 15118 regelt die übergeordnete Kommunikation zwischen dem Elektrofahrzeug und der Ladestation. ISO 15118-20 ermöglicht den Austausch von Informationen, die für komplexere Ladepläne erforderlich sind, und definiert Nachrichten für die bidirektionale Energieübertragung. Sie hilft dem Fahrzeug dabei, seine Anforderungen zu kommunizieren, wählt jedoch weder den Stromtarif aus noch verwaltet sie das Portfolio eines CPO.

OCPP verbindet die Ladestation mit einem CPMS oder CSMS. OCPP 1.6 unterstützt intelligentes Laden durch Ladeprofile und Lastausgleichsfunktionen. OCPP 2.0.1 bietet erweiterte Funktionen für intelligentes Laden und Gerätemanagement. OCPP 2.1 verbessert die Steuerung der Energieverteilung und bietet native support ISO 15118-20, dezentrale Energiequellen und bidirektionales Laden.

Protokollnamen sind kein Beweis dafür, dass ein kompletter Dienst funktioniert. Die Ladestation, die Firmware und das Backend müssen die entsprechenden Funktionen umsetzen, und die Kombination muss getestet werden. Ein Logo ist kein Integrationsplan.

Was sehen die AFIR-Vorschriften und die Vorschriften zum intelligenten Laden vor?

In der EU schreibt die Verordnung über die Infrastruktur für alternative Kraftstoffe (AFIR) vor, dass öffentlich zugängliche Ladestationen, die nach dem 13.04.2024 installiert oder nach dem 14.10.2024 modernisiert werden, für intelligentes Laden ausgelegt sein müssen. Die AFIR definiert diese Fähigkeit, schreibt jedoch kein bestimmtes Protokoll für die Kommunikation zwischen Ladegerät und Backend vor. Zur Umsetzung wird üblicherweise OCPP verwendet.

In Großbritannien gelten gesonderte Vorschriften für das private Laden. Mit wenigen Ausnahmen müssen neue Ladestationen für den privaten Gebrauch und am Arbeitsplatz, die seit dem 30.06.2022 verkauft werden, über Smart-Funktionen verfügen, darunter Standardeinstellungen für Nebenzeiten, Nutzersteuerung sowie Mess- und Sicherheitsanforderungen.

Vorschriften legen einen Mindeststandard fest. Ein vorschriftsmäßiges Produkt kann dennoch schwierig zu integrieren sein, von einer proprietären Cloud abhängig sein oder sich schlecht für einen Standort mit mehreren Ladestationen eignen. Die Beschaffungsabteilung muss über das bloße Abhaken von Kriterien hinausblicken.

Wie support amina das support Laden von Elektrofahrzeugen?

amina versucht nicht, jede App, jeden Tarif oder jeden Energiedienst selbst anzubieten. Die Ladehardware sorgt für eine sichere, kontrollierbare Verbindung, während spezialisierte Partner sich um die Benutzererfahrung und die Energielogik kümmern. Diese Trennung bietet den Kunden Wahlmöglichkeiten und verhindert, dass amina mit den Unternehmen konkurriert, die Dienstleistungen rund um die Ladestation entwickeln.

Intelligentes Laden zu Hause mit amina S und amina 1

amina S lässt sich über Zigbee oder Bluetooth direkt mit kompatiblen Smart-Home- und Smart-Charging-Plattformen verbinden. Der Installateur oder Nutzer legt den maximal zulässigen Strom fest, während der angeschlossene Anbieter den Ladevorgang innerhalb dieses Grenzwerts steuert.

Autofahrer können den Ladevorgang auch über eine kompatible App des Fahrzeugherstellers oder des Stromanbieters planen. Das bedeutet, dass für das intelligente Laden nicht immer eine zusätzliche Hersteller-Cloud zwischen dem Fahrzeug und dem Energiedienstleister erforderlich ist. amina 1 kann an diesen vom Fahrzeug oder vom Anbieter gesteuerten Zeitplänen teilnehmen und stellt dabei die spezielle Ladeverbindung bereit.

Die aktuelle Liste der unterstützten Dienste gehört auf unsere Seite zur Integration von Smart-Charging-Lösungen, da sich die Kompatibilität der Partner häufiger ändert als die der Wandgeräte.

Intelligentes Laden für Betreiber mit amina C2 und M2

amina C2 und M2 nutzen lokales OCPP, wodurch die Ladestation direkt mit dem vom Betreiber gewählten CPMS kommunizieren kann, anstatt Befehle über eine proprietäre amina-Cloud weiterzuleiten. Dies bietet CPOs, Energieversorgern und Dienstleistern einen standardisierten Weg für unterstützte Ladeprofile, Überwachung und Fernsteuerung.

amina C2 kombiniert Dualband-WLAN mit 4G LTE Cat 1 bis für vernetzte Wohn- und Gewerbeprojekte. amina M2 bietet zusätzlich MID-zertifizierte Messung, Ethernet, Modbus und lokalen Lastausgleich für Mehrfamilienhäuser, Arbeitsstätten und andere Standorte, an denen Abrechnung und lokale Energiesteuerung eine wichtige Rolle spielen.

Sowohl C2 als auch M2 verfügen über die auf der Ladeseite erforderliche Hardware für ISO 15118-20, Plug & Charge und bidirektionales Wechselstromladen. Diese Funktionen hängen jedoch weiterhin von kompatiblen Fahrzeugen, der Firmware, support den damit verbundenen Dienstleistungen ab. Die Hardware-Bereitschaft ist der Anfang des Systems, nicht das Ende.

Was sollten Käufer beachten, bevor sie sich für ein intelligentes Ladegerät für Elektroautos entscheiden?

Fragen Sie nach, wer die Ladevorgänge steuert und ob diese Steuerung später auf einen anderen Anbieter übertragen werden kann. Prüfen Sie, welche Funktionen lokal funktionieren, was bei einem Internetausfall nicht mehr funktioniert und ob das Ladegerät den Standort auch ohne Cloud-Verbindung schützen kann.

Bei Projekten mit mehreren Ladestationen sollten Sie klären, wie die Standortgrenzen gemessen werden, wie die Leistung zugewiesen wird und ob Fahrzeuge mit Priorität geschützt werden können. Überprüfen Sie die OCPP-Version und die spezifischen Smart-Charging-Funktionen, die sowohl von der Ladestation als auch vom CPMS unterstützt werden. Die Angabe „OCPP-kompatibel“ ist ein guter Ausgangspunkt, deckt jedoch ein recht breites Spektrum ab.

Auch die Anforderungen an die Messtechnik spielen eine Rolle. Die Energieoptimierung im Privathaushalt, die Kostenerstattung für Mitarbeiter und die öffentliche Abrechnung erfordern nicht unbedingt denselben Zähler oder denselben Datenpfad. Über Konnektivität, Fernaktualisierungen, Diagnosen und die Zuständigkeit für die Integration sollte bereits vor der Einführung entschieden werden – und nicht erst beim ersten support .