Was ist intelligentes Laden?

Beim intelligenten Laden wird gesteuert, wann und wie viel Strom ein Elektrofahrzeug erhält. Anstatt sofort nach dem Anschließen die maximal verfügbare Leistung zu beziehen, kann das System den Ladevorgang verzögern, die Stromstärke anpassen oder den Ladevorgang unterbrechen und später fortsetzen. Ziel ist es, den Energiebedarf des Fahrers zu decken und gleichzeitig auf Strompreise, den Bedarf am Standort, solar oder Netzanweisungen zu reagieren.

Dies wird auch als „Managed Charging“ oder „V1G“ bezeichnet. Der Energiefluss vom Netz zum Fahrzeug bleibt bestehen. Flexibel sind lediglich der Zeitpunkt und die Leistung.

Wie funktioniert intelligentes Laden von Elektrofahrzeugen?

Ein nützliches System vereint vier Elemente:

  • Ein Ziel: eine Startzeit, eine Zielgebühr, eine Preisobergrenze oder eine Leistungsobergrenze des Standorts.
  • Daten: Status des Ladegeräts, Tarif, Gebäudelast, solar oder Fahrzeugpriorität.
  • Eine Steuereinheit: das Fahrzeug, das Ladegerät, die Energie-App, das lokale Energiemanagementsystem oder das Ladestellenmanagementsystem (CPMS).
  • Ein Befehl: Starten, Stoppen oder Anwenden einer Ladegrenze innerhalb der elektrischen und fahrzeugspezifischen Grenzwerte.

Ein fester Zeitplan ist die einfachste Variante. Bei der dynamischen Steuerung wird der Plan neu berechnet, sobald sich Preise oder Standortbedingungen ändern. In beiden Fällen kann ein Fahrzeug nicht mehr Leistung aufnehmen, als sein Bordladegerät zulässt.

Wo befindet sich die Steuerung?

Zu Hause kann eine Fahrzeug- oder Lade-App den Ladevorgang so planen, dass er zu einem Niedertarif stattfindet. Ein separater Lastsensor kann die Ladeleistung reduzieren, wenn das Haus sich seiner Anschlussgrenze nähert. Solar kann die Leistung erhöhen, wenn vor Ort Strom erzeugt wird.

Für CPOs, Fuhrparks und gewerbliche Standorte kann ein CSMS oder CPMS die Ladegeräte an einem oder mehreren Standorten koordinieren. Es kann Ladeprofile festlegen, Fahrzeuge priorisieren und Portfolioregeln anwenden. Ein lokaler Controller kann den Standort auch dann weiterhin schützen, wenn die Verbindung zum Backend nicht verfügbar ist.

Was sind die wichtigsten Funktionen des intelligenten Ladens?

Die tarifbasierte Abrechnung verlagert den Verbrauch in kostengünstigere Zeiträume, wenn der Vertrag zeitabhängige Preise vorsieht. Das Laden in der Nacht ist sinnvoll, wenn es ein Niedertarif-Zeitfenster gibt, doch die Uhrzeit allein führt noch nicht zu Einsparungen.

Der dynamische Lastausgleich misst den sonstigen Verbrauch am Standort und passt die zulässige EV-Ladeleistung entsprechend an, um die Anlage innerhalb eines festgelegten Grenzwerts zu halten. Beim Lastmanagement mit mehreren Ladegeräten wird die feste Standortkapazität auf mehrere Fahrzeuge aufgeteilt.

Solar richtet sich nach der vor Ort verfügbaren Stromerzeugung. Beim intelligenten Laden der Flotte werden betriebliche Prioritäten wie Abfahrtszeiten, Energiebedarf auf der Strecke und Fahrzeugverfügbarkeit berücksichtigt.

Brauchen Sie einen intelligenten Stromzähler?

Nicht immer. Ein Ladegerät kann nach einem Zeitplan arbeiten oder einen separaten Stromsensor verwenden, ohne dass ein intelligenter Stromzähler des Energieversorgers erforderlich ist. Ein kompatibler intelligenter Stromzähler kann jedoch vom Energieversorger für einen bestimmten Tarif oder einen Managed-Charging-Dienst vorgeschrieben sein. Die Messung am Ladegerät, die Messung durch den Energieversorger und die Messung der Standortlast sind unterschiedliche Aufgaben.

Wie fügen sich OCPP und ISO 15118 in diesen Zusammenhang ein?

OCPP ist die Kommunikationsschnittstelle zwischen Ladegerät und CSMS. OCPP 1.6 unterstützt Ladeprofile, während spätere Versionen weitere Energiemanagementfunktionen bieten. Das tatsächliche Verhalten hängt vom jeweiligen Ladegerät, der Firmware und der Backend-Implementierung ab, daher muss die beabsichtigte Kopplung getestet werden.

Die Norm ISO 15118 regelt die Kommunikation zwischen dem Elektrofahrzeug und der Ladestation. Die Norm ISO 15118-20 ermöglicht den Austausch von Informationen zu erweiterten Zeitplänen und zur bidirektionalen Energieübertragung. Sie regelt weder die Tarifabrechnung noch das Backend eines Stromversorgers.

Intelligentes Laden ist nicht gleichbedeutend mit V2G

Intelligentes Laden regelt normalerweise den einseitigen Strombedarf. Vehicle-to-Grid- und andere bidirektionale Dienste können ebenfalls Energie aus der Batterie in das Netz einspeisen. Dazu sind kompatible Fahrzeuge, Leistungselektronik, Kommunikationssysteme, Steuerungen und marktbezogene Regelungen erforderlich. Der Lastausgleich ist eine Funktion innerhalb des umfassenderen Systems des intelligenten Ladens.

Was intelligentes Laden leisten kann und was nicht

Dadurch lässt sich die Nutzung teurer Zeitfenster reduzieren, solar besser nutzen solar eine begrenzte Verbindung von mehr Ladegeräten gemeinsam nutzen. Das Ergebnis hängt davon ab, wie lange die Fahrzeuge angeschlossen sind und ob die entsprechenden Tarife, Daten- und Steuerschnittstellen verfügbar sind.

Es kann weder eine Standortbegutachtung noch einen elektrischen Schutz noch einen fachkundigen Installateur ersetzen. Es kann weder Einsparungen bei einem Pauschaltarif garantieren, noch die Zeit ausgleichen, in der das Fahrzeug nicht angeschlossen ist, noch Einweg-Hardware in ein V2G-System verwandeln. Offline-Grenzwerte und die Verantwortung bei widersprüchlichen Anweisungen sollten vor Inbetriebnahme vereinbart werden.

Wie Amina passt

amina liefert Ladehardware, die mit spezieller Software und Energiepartnern zusammenarbeitet. Die aktuellen Produktinformationen zu den Modellen amina C/C2 und M/M2 weisen auf lokale OCPP 1.6J-Kompatibilität sowie Hardware-Vorbereitung für OCPP 2.0.1 hin. Auf der Seite zum amina M/M2 werden außerdem lokaler Lastausgleich und Modbus RTU aufgeführt. Diese Funktionen müssen noch in Verbindung mit dem ausgewählten CPMS, dem Controller und der Standortausrüstung konzipiert und getestet werden. Informationen zu den unterstützten Kombinationen finden Sie bei den aktuellen Integrationspartnern.