Was ist intelligentes Laden und wie funktioniert es?

Unsere Untersuchungen zeigen, dass das Laden zu Hause mit Abstand der beliebteste Ladeort ist: 67 Prozent der derzeitigen E-Fahrer laden zu Hause. Es überrascht nicht, dass die Optimierung des Energieverbrauchs ein wichtiger Aspekt bei der Investition in eine Ladestation ist. 65 Prozent der E-Fahrer halten die Energieeffizienz für den wichtigsten Aspekt beim Kauf einer Ladestation.

Viele Hausbesitzer nutzen bereits intelligente Geräte, um ihr Zuhause zu optimieren, und auch Ladestationen für Elektrofahrzeuge haben in dieser Hinsicht viel zu bieten. Hier kommen die intelligenten Ladestationen ins Spiel.

Intelligentes Laden (oder Smart Charging) ist ein Oberbegriff, der von Fachjargon und ungewohnten Konzepten umgeben ist, die komplex und verwirrend klingen können. In diesem Artikel erklären wir, was Smart Charging ist und was Hausbesitzer beachten sollten.

Was ist intelligentes Laden?

Smart Charging oder intelligentes Laden ist ein System, bei dem ein Elektrofahrzeug, die Ladestation und eine Lade-App miteinander kommunizieren und Daten austauschen. Im Vergleich zu herkömmlichen Ladegeräten, die nicht mit dem Internet verbunden sind, ermöglicht das intelligente Laden dem Nutzer, den Ladevorgang und den Energieverbrauch aus der Ferne zu überwachen, zu verwalten und zu steuern.

Durch die automatische Überwachung von Laständerungen im Stromkreis trägt intelligentes Laden dazu bei, die Nutzung der verfügbaren Energie zu optimieren und ermöglicht einen kostengünstigen und energieeffizienten Betrieb der Ladestation.

Was macht eine intelligente Wallbox aus?

Es gibt zwei wesentliche Aspekte, die eine intelligente Wallbox von einem herkömmlichen, nicht intelligenten Ladegerät unterscheiden: Hardware und Software.

Hardware für intelligentes Laden

Eine intelligente Wallbox hat zwar denselben grundlegenden Aufbau wie ein normales E-Ladegerät, aber ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal ist die Fähigkeit, eine Verbindung zum Internet herzustellen, um Daten zu senden und zu empfangen. Dies erfordert ein Modem und eine Verbindung zu einem Netzwerk, das in das Ladegerät eingebaut sein muss. Einige (oft billigere oder kleinere) Ladegeräte sind möglicherweise nicht in der Lage, eine Netzwerkverbindung herzustellen und können daher das intelligente Laden nicht nutzen.

Software für intelligentes Laden

Neben der Hardware, die die Konnektivität ermöglicht, benötigt ein intelligentes Ladegerät auch Software, um Nutzungsdaten zu sammeln, zu aggregieren und sinnvoll zu nutzen. E-Autofahrer verwenden eine Lade-App, um ihr Ladegerät zu verwalten. So können Fahrer die Ladevorgänge aus der Ferne steuern und genaue Einblicke in den Energieverbrauch erhalten, um die Leistung zu optimieren und Kosten zu senken.

Was sind die Vorteile vom intelligenten Laden?

Intelligentes Laden hilft, den Ladevorgang zu optimieren und die Ladelasten sicher zu verwalten. Denn ein intelligentes Ladegerät überwacht Ihren Stromverbrauch und passt den Ladevorgang auf intelligente Weise an die verfügbare Energie an. Vereinfacht gesagt wird so sichergestellt, dass ein E-Fahrzeug nie mehr Strom aus dem Netz bezieht, als zur Verfügung steht. Dies verhindert Überlastungen und gewährleistet optimale Ladegeschwindigkeiten. 

Intelligentes Laden kann außerdem Erkenntnisse über das Ladeverhalten und den Energieverbrauch liefern, die dazu beitragen können, den Ladebedarf auf Zeiten mit niedrigeren Strompreisen zu verlagern und das Stromnetz (und Ihren Geldbeutel) zu entlasten.

Wie funktioniert intelligentes Laden?

Grundsätzlich ermöglicht intelligentes Laden einen bidirektionalen Datenfluss und eine Kommunikation zwischen einem Elektrofahrzeug und einem Ladegerät, so dass der Nutzer den Ladevorgang aus der Ferne steuern kann. In der Praxis bezieht sich intelligentes Laden auf eine Reihe von Funktionen, darunter dynamischer Lastausgleich, Vehicle-to-Grid (V2G) und Hub/Satellite-Konfigurationen, die alle unterschiedlich funktionieren.

Grundsätzlich ermöglicht intelligentes Laden einen bidirektionalen Datenfluss und eine Kommunikation zwischen dem Elektrofahrzeug und einer Wallbox, so dass der Nutzer den Ladevorgang aus der Ferne steuern kann. In der Praxis bezieht sich intelligentes Laden auf eine Reihe von Funktionen, darunter der dynamische Lastausgleich, Vehicle-to-Grid (V2G) und Hub/Satellite-Konfigurationen, die alle unterschiedlich funktionieren.

Was sind die verschiedenen intelligenten Ladelösungen?

Smart Charging ist ein Begriff, der sich auf eine Reihe verschiedener Funktionen bezieht. Im Folgenden haben wir die verfügbaren intelligenten Ladelösungen für Ladestationen für Elektroautos aufgelistet.

Was bedeutet dynamischer Lastausgleich?

Der dynamische Lastausgleich trägt dazu bei, die Energienutzung in Ihrem Stromkreis auszugleichen, indem er die Kapazität intelligent den Geräten zuweist, die sie am meisten benötigen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die von einem E-Ladegerät aufgenommene Leistung auf Veränderungen der Bedingungen an Ihrem Standort reagiert. Wenn Sie beispielsweise eine Waschmaschine einschalten, während Sie Ihr Elektrofahrzeug aufladen, kann der dynamische Lastausgleich die Ladeleistung vorübergehend reduzieren, um Strom für den Waschvorgang freizugeben.

Das Aufladen eines Elektrofahrzeugs ist eine stromintensive Tätigkeit: Ein normales 3-poliges Ladekabel kann bis zu 2,3 kWh verbrauchen, während ein spezielles Ladegerät für Elektrofahrzeuge bis zu 7,4 kWh oder 11 kWh verbrauchen kann (zum Vergleich: eine Waschmaschine verbraucht zwischen 1,3 kWh und 3 kWh). Das Aufladen eines Elektroautos kann also schnell zu einer Überlastung des Stromkreises führen, vor allem wenn gleichzeitig andere Geräte wie ein Backofen oder ein Geschirrspüler benutzt werden.

Der dynamische Lastausgleich schützt Ihr Haus, indem er den Stromverbrauch überwacht und sicherstellt, dass er nie über ein sicheres Maximum hinausgeht. Wenn sich der Energieverbrauch der maximalen Kapazität nähert, wird  die Leistung des Ladegeräts automatisch reduziert oder der Ladevorgang ganz unterbrochen, bis wieder genügend Kapazität verfügbar ist.

Was ist "Vehicle to Grid" (V2G)?

Vehicle-to-Grid (V2G) ist eine Technologie, die eine bidirektionale Stromübertragung zwischen der Batterie eines Elektrofahrzeugs und dem Stromnetz ermöglicht. Im Gegensatz zum herkömmlichen intelligenten Laden, bei dem der Strom nur in einer Richtung vom Netz zur Autobatterie fließt, können E-Fahrzeuge mit V2G kurzzeitig Strom in das Netz zurückspeisen, um Schwankungen bei Energieangebot und -nachfrage auszugleichen.

Der bidirektionale Stromfluss von V2G macht es zu einer wertvollen Quelle für die Notstromversorgung bei Stromausfällen, da es den Einsatz von Dieselgeneratoren überflüssig macht. Aber V2G ist auch ein wichtiger Katalysator für erneuerbare Energien: Überschüssige Energieproduktion, z. B. von Solarpanelen an einem sonnigen Tag, kann in der Batterie eines E-Fahrzeugs gespeichert und später freigegeben werden, wenn die erneuerbare Produktion die Nachfrage nicht deckt (z.B. nachts). V2G ist bereits auf individueller Basis sehr leistungsfähig, kann aber im Maßstab eines gesamten Stromnetzes eine echte Veränderung bewirken.

Gegenwärtig ist V2G noch eine aufstrebende Technologie, die erhebliche Investitionen erfordert. Daher ist sie hauptsächlich auf Unternehmen und Versorgungsunternehmen beschränkt, die ihre eigenen Ladenetze betreiben. Es wird jedoch erwartet, dass die Technologie in den nächsten Jahren weit verbreitet sein wird. 

Hub/Satellit

Eine weitere kommerzielle Anwendung von Smart Charging sind Hub/Satelliten-Konfigurationen, bei denen mehrere Ladestationen (Satelliten) mit einem einzigen Modem verbunden sind, das als Hub fungiert. Eine Hub-/Satellitenkonfiguration ist zwar weniger für Haushalte mit einzelnen Ladegeräten geeignet, kann aber eine interessante Option für Mehrfamilienhäuser und Multiplexe sein, die sich eine Stromquelle für mehrere Ladegeräte teilen, um den Datenfluss zu optimieren und die Verwaltung der Ladegeräte zu vereinfachen.

Intelligentes Laden ist für viele ein neues, ungewohntes Thema, das eine Reihe von unterschiedlichen Konzepten umfasst. Im Kern nutzt intelligentes Laden Technologien zur Verbesserung der Ladeeffizienz und zur Optimierung der Kapazitätsnutzung an einem bestimmten Standort.

Mit der zunehmenden Verbreitung von E-Fahrzeugen wird intelligentes Laden ein entscheidender Faktor sein, um die steigende Energienachfrage zu bewältigen, eine Überlastung des Netzes zu verhindern und den Ladevorgang zu optimieren.