Intelligentes Lademanagement sichert die Netzstabilität im Betrieb, indem es Ladevorgänge von Elektrofahrzeugen automatisch koordiniert und so verhindert, dass gleichzeitige Ladevorgänge die verfügbare Netzkapazität überlasten. Ohne eine solche Steuerung entstehen unkontrollierte Leistungsspitzen, die Netzentgelte erhöhen, Sicherungen auslösen und im schlimmsten Fall die Betriebsinfrastruktur gefährden. Die folgenden Abschnitte beleuchten die wichtigsten technischen, wirtschaftlichen und regulatorischen Aspekte rund um intelligentes Lademanagement im gewerblichen Umfeld.
Wie gefährden unkontrollierte Ladevorgänge die Netzstabilität im Betrieb?
Unkontrollierte Ladevorgänge gefährden die Netzstabilität, weil moderne Elektrofahrzeuge beim Laden erhebliche Leistungen abrufen, häufig zwischen 11 und 22 Kilowatt pro Fahrzeug. Laden mehrere Fahrzeuge gleichzeitig ohne Steuerung, summiert sich die Lastspitze schnell auf ein Niveau, das die bestehende Netzanschlussleistung des Betriebs überschreitet.
Die Folgen sind konkret und kostspielig: Überlastschutzeinrichtungen lösen aus, Produktionsprozesse werden unterbrochen, und die gemessene Leistungsspitze erhöht den Leistungspreisanteil der Netzentgelte dauerhaft. In Deutschland werden Netzentgelte für Industriekunden häufig auf Basis der höchsten gemessenen Viertelstundenleistung im Abrechnungszeitraum berechnet. Eine einzige ungeplante Spitze durch gleichzeitiges Laden kann die Energiekosten für das gesamte Jahr spürbar erhöhen.
Hinzu kommt, dass viele Betriebe ihren Netzanschluss historisch auf den Produktionsbedarf ausgelegt haben, ohne Ladeinfrastruktur einzukalkulieren. Eine nachträgliche Erweiterung des Netzanschlusses ist technisch aufwendig und mit hohen Investitionskosten verbunden. Leistungsspitzen vermeiden ist deshalb nicht nur eine Frage der Netzstabilität, sondern auch ein zentrales wirtschaftliches Argument für ein strukturiertes Lademanagement.
Wie funktioniert intelligentes Lademanagement technisch?
Intelligentes Lademanagement funktioniert, indem eine zentrale Steuereinheit oder Software kontinuierlich die aktuelle Netzlast im Betrieb misst und die verfügbare Restkapazität dynamisch auf die angeschlossenen Ladepunkte verteilt. Die Kommunikation zwischen Lademanagementsystem und Ladestation erfolgt dabei typischerweise über das Protokoll OCPP (Open Charge Point Protocol).
Das System erfasst in Echtzeit, wie viel Leistung Produktionsanlagen, Gebäudetechnik und andere Verbraucher gerade abrufen. Aus der Differenz zur vereinbarten oder technisch verfügbaren Netzanschlussleistung ergibt sich das Ladefenster, das auf die aktiven Ladepunkte aufgeteilt wird. Dabei berücksichtigt das System Prioritäten, zum Beispiel Fahrzeuge mit niedrigem Akkustand oder solche, die innerhalb einer bestimmten Zeit abfahrbereit sein müssen.
Moderne Systeme kommunizieren außerdem mit dem Energiemanagementsystem des Betriebs, sodass Ladevorgänge nicht isoliert, sondern im Kontext des gesamten Energieverbrauchs gesteuert werden. Das ermöglicht eine präzise Abstimmung zwischen Ladeinfrastruktur und betrieblichem Energiebedarf, ohne dass manuell eingegriffen werden muss.
Was ist der Unterschied zwischen statischem und dynamischem Lastmanagement beim Laden?
Statisches Lastmanagement begrenzt die maximale Ladeleistung je Ladepunkt auf einen festen Wert, unabhängig davon, wie viel Kapazität im Betriebsnetz gerade tatsächlich verfügbar ist. Dynamisches Lastmanagement passt die Ladeleistung hingegen in Echtzeit an den aktuellen Netzverbrauch an und nutzt so die jeweils verfügbare Kapazität optimal aus.
Statisches Lastmanagement
Beim statischen Ansatz wird jedem Ladepunkt ein fixer Maximalwert zugewiesen, zum Beispiel 7,4 Kilowatt. Dieser Wert bleibt konstant, egal ob der Betrieb gerade auf Hochtouren läuft oder nur minimal ausgelastet ist. Der Vorteil liegt in der einfachen Planung und Installation. Der Nachteil: In Zeiten geringer Betriebslast bleibt verfügbare Netzkapazität ungenutzt, was die Ladezeiten unnötig verlängert.
Dynamisches Lastmanagement
Das dynamische Lastmanagement misst den Gesamtverbrauch des Betriebs fortlaufend und stellt die verbleibende Kapazität dem Lademanagement zur Verfügung. Sinkt die Produktionslast, steht mehr Leistung zum Laden bereit. Steigt sie an, wird die Ladeleistung automatisch gedrosselt. Dieses Verfahren maximiert sowohl die Ladegeschwindigkeit als auch die Netzstabilität und ist besonders für Betriebe mit schwankenden Lastprofilen geeignet.
Welche Faktoren bestimmen die maximale Ladekapazität im Betrieb?
Die maximale Ladekapazität im Betrieb wird durch die Netzanschlussleistung, den gleichzeitigen Energiebedarf aller anderen Verbraucher sowie die Kapazität der internen Verteilinfrastruktur bestimmt. Diese drei Faktoren setzen die physikalische Obergrenze für das, was ein Lademanagementsystem verteilen kann.
Im Einzelnen spielen folgende Aspekte eine Rolle:
- Netzanschlussleistung: Die vertraglich vereinbarte oder technisch verfügbare Anschlussleistung des Betriebsgeländes bildet die absolute Obergrenze.
- Gleichzeitigkeitsfaktor der Betriebsverbraucher: Nicht alle Maschinen und Anlagen laufen gleichzeitig auf Volllast. Das Lademanagement kann diese Schwankungen nutzen, um Ladekapazität flexibel bereitzustellen.
- Interne Verteilinfrastruktur: Kabelquerschnitte, Sicherungen und Unterverteilungen müssen für die geplante Ladelast ausgelegt sein.
- Anzahl und Typ der Ladepunkte: AC-Ladepunkte mit 11 oder 22 Kilowatt sowie DC-Schnelllader mit deutlich höheren Leistungen haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Gesamtlast.
- Nutzungszeiten der Fahrzeuge: Wann Fahrzeuge im Betrieb stehen und wie lange Ladezeit zur Verfügung steht, beeinflusst, wie aggressiv das System die Last verteilen muss.
Eine sorgfältige Lastanalyse vor der Planung der Ladeinfrastruktur im Unternehmen ist deshalb unerlässlich, um Über- oder Unterdimensionierung zu vermeiden.
Wann lohnt sich intelligentes Lademanagement für ein Unternehmen?
Intelligentes Lademanagement lohnt sich für ein Unternehmen, sobald mehr als zwei oder drei Ladepunkte betrieben werden oder die Ladeinfrastruktur in ein bestehendes Betriebsnetz mit begrenzter Kapazität integriert werden soll. Ab dieser Schwelle übersteigen die Einsparungen durch optimierte Netzentgelte und vermiedene Netzausbaukosten in der Regel die Investitionskosten in die Steuerungslösung.
Besonders deutlich ist der Nutzen in folgenden Situationen:
- Der Betrieb hat einen Leistungspreisvertrag, bei dem Lastspitzen direkt die Netzentgeltrechnung beeinflussen.
- Der Netzanschluss ist bereits gut ausgelastet und ein Ausbau wäre mit hohen Kosten verbunden.
- Eine wachsende Fahrzeugflotte soll schrittweise elektrifiziert werden, ohne jedes Mal die Netzinfrastruktur anzupassen.
- Mitarbeiter oder Dienstfahrzeuge nutzen die Ladeinfrastruktur zu ähnlichen Zeiten, was ohne Steuerung zu Spitzenlastproblemen führt.
- Das Unternehmen möchte Abrechnungstransparenz für Mitarbeiterladungen oder unterschiedliche Kostenstellen sicherstellen.
Auch für Betriebe, die eine ISO-50001-Zertifizierung anstreben, kann ein strukturiertes Lademanagement im Betrieb Teil eines umfassenden Energiemanagementsystems sein, da es Verbrauchsdaten transparent erfasst und steuerbar macht.
Welche Normen und Vorschriften gelten für Lademanagement im gewerblichen Umfeld?
Im gewerblichen Umfeld ist Lademanagement durch eine Reihe technischer Normen und gesetzlicher Vorgaben gerahmt. Zentral sind die DIN VDE 0100-722 für die Errichtung von Ladeinfrastruktur, die IEC 61851 für Ladesystemanforderungen sowie das OCPP-Protokoll als De-facto-Standard für die Kommunikation zwischen Ladestation und Managementsystem.
Darüber hinaus sind folgende Regelwerke und Anforderungen relevant:
- Gebäude-Elektromobilitätsinfrastruktur-Gesetz (GEIG): Verpflichtet Eigentümer bestimmter Nichtwohngebäude bei Neubau oder größerer Renovierung zur Installation von Leitungsinfrastruktur und Ladepunkten.
- Eichrecht und Messung: Für die Abrechnung von Ladestrom gegenüber Dritten, etwa Mitarbeitern, gelten eichrechtliche Anforderungen. Ob und welche Messeinrichtungen im konkreten Einzelfall zulässig sind, sollte mit einem Fachexperten geklärt werden.
- Technische Anschlussbedingungen (TAB): Die jeweiligen Netzbetreiber definieren in ihren TAB, welche Anforderungen an Ladeeinrichtungen und deren Steuerung gestellt werden, insbesondere hinsichtlich Netzverträglichkeit und Steuerbarkeit nach §14a EnWG.
- §14a EnWG: Seit 2024 müssen steuerbare Verbrauchseinrichtungen, zu denen Ladepunkte ab einer bestimmten Leistung zählen, beim Netzbetreiber registriert werden und dürfen im Bedarfsfall gedimmt werden.
Die Anforderungen entwickeln sich weiter und variieren je nach Netzbetreiber und Bundesland. Eine frühzeitige Abstimmung mit dem zuständigen Netzbetreiber ist deshalb empfehlenswert.
Wie die Berg GmbH beim intelligenten Lademanagement unterstützt
Die Berg GmbH bietet mit Berg.Charge eine intelligente Lademanagementlösung, die speziell auf die Anforderungen von Industrie, Gewerbe und öffentlichen Einrichtungen ausgerichtet ist. Die Lösung verbindet Ladeinfrastruktursteuerung mit dem betrieblichen Energiemanagement und sorgt so für Netzstabilität, Kostentransparenz und skalierbare Erweiterbarkeit.
Berg unterstützt Unternehmen konkret durch:
- Analyse der bestehenden Netzkapazität und Planung der Ladeinfrastruktur auf Basis realer Lastdaten
- Dynamisches Lastmanagement, das Ladevorgänge in Echtzeit mit dem betrieblichen Energieverbrauch koordiniert
- Integration in bestehende Energiemanagementsysteme, etwa über die Softwareplattform Efficio®
- Transparente Abrechnung und Auswertung von Ladedaten für verschiedene Nutzergruppen und Kostenstellen
- Unterstützung bei der Erfüllung regulatorischer Anforderungen, einschließlich der Registrierung nach §14a EnWG
Ob für einen einzelnen Standort oder ein unternehmensweites Rollout: Berg begleitet den gesamten Prozess von der Bedarfsanalyse bis zur Inbetriebnahme. Jetzt Kontakt aufnehmen und gemeinsam die passende Lösung für Ihren Betrieb entwickeln.
Dieser Artikel wurde mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) erstellt oder unterstützt und anschließend von unserer Redaktion geprüft.
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