Die Lastmanagement-Lösung von energielenker macht überschüssigen Strom aus PV-Anlagen automatisiert für Ladevorgänge verfügbar. Individuelle Parameter lassen sich dabei flexibel konfigurieren.
Nachhaltige Quartiere, klimaneutrale Kommunen und nicht zuletzt eine steigende Zahl privater und gewerblicher Immobilien werden mit Photovoltaikanlagen ausgestattet. In manchen Bundesländern ist die Installation, etwa auf Neubauten, bei Dachsanierungen oder überdachten Parkflächen, bereits verpflichtend, eine bundesweite Solarpflicht könnte in absehbarer Zukunft folgen. Unabhängig davon treiben die Energiepreiskrise und der Wunsch nach einer unabhängigen, nachhaltigen Stromversorgung den Ausbau voran. Zudem wurde die Solarförderung erhöht und die bürokratischen Hürden für die Installation einer Photovoltaikanlage abgebaut. Parallel steigt auch die Anzahl privater, gewerblicher und öffentlicher Ladepunkte für Elektrofahrzeuge.
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PV-Überschussladen
Selbst erzeugten PV-Strom vollständig zu nutzen – auch, um Elektrofahrzeuge zu laden – ist wirtschaftlich die sinnvollste Option. Die aktuelle Einspeisevergütung für Solaranlagen mit einer Nennleistung von 10 kWp liegt bei 8,2 Cent pro kWh und damit deutlich unter den üblichen Ladestromtarifen, die fällig werden, wenn man das Elektrofahrzeug aus dem öffentlichen Netz lädt.
Die Umsetzung und Steuerung des PV-Überschussladens ist eine wesentliche Funktionalität der dynamischen Lastmanagement-Lösung Lobas (Load Balancing System), welche die energielenker-Gruppe für den Einsatz in Unternehmen, Wohngebäuden und öffentlichen Liegenschaften entwickelt hat.
LOBAS
Integration von LOBAS im Hausnetz. Grafik: energielenker projects GmbH
Die Lastmanagement-Lösung wird hinter dem Netzanschlusspunkt installiert und regelt die Gesamtladeleistung am Standort, die Leistungen pro Ladesäule sowie die Verteilung der zur Verfügung stehenden Ladeleistung in Abhängigkeit von anderen Verbrauchern. „Bei gleichzeitiger Inbetriebnahme mehrerer Ladestationen vermeidet die Lösung damit auch Netzüberlastungen und kostenintensive Lastspitzen“, ergänzt Kevin Döbbeler, Produktmanager für Lobas.
Ist eine PV-Anlage installiert, misst Lobas in Echtzeit am Hauptstromzähler, ob aktuell Energiemengen aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen oder in dieses eingespeist werden. Dies kann über einen Zweirichtungszähler am Übergabepunkt des Gebäudeanschlusses erfolgen. Sobald hier ein negativer Wert gemessen wird, bedeutet dies, dass ein Überschuss vorliegt, der für die Ladung von E-Fahrzeugen genutzt werden kann. Alternativ kann der Gebäudeverbrauch gemessen und von der aktuellen Erzeugungsleistung abgezogen werden. Die restliche Leistung wird sodann für die Ladung zur Verfügung gestellt.
Wallbox dynamisch steuern
Die Ladung wird automatisch gestartet, sobald ein definierter Schwellenwert für die eingespeiste Leistung erreicht ist. „Zudem kann zwischen einer dynamischen Kombination aus öffentlichem Stromnetz und Überschussladung und der ausschließlichen PV-Überschussladung gewählt werden“, sagt Kevin Döbbeler und führt aus: „Das reine Überschussladen ist besonders für Nutzer:innen vorteilhaft, die ihren Ladevorgang flexibler gestalten können und auch mit längeren Ladezeiten, falls die Sonne mal nicht durchgehend scheinen sollte, zufrieden sind. Für Vielfahrer:innen und Nutzer:innen, die möglichst kurze Ladezeiten wünschen, eignet sich die Kombination aus PV-Überschuss und netzbasiertem Laden.“ Mit Lobas lassen sich diese Festlegungen für einzelne Ladesäulen und Wallboxen vornehmen.
Auch die Priorisierung beim Laden mehrerer E-Fahrzeuge inklusive einer zeitlichen Vorgabe kann im System hinterlegt werden und wird dann automatisch berücksichtigt. Sind beispielsweise in einem Unternehmen einige Mitarbeiter:innen nur vormittags im Büro, wird ihr Elektrofahrzeug priorisiert aufgeladen gegenüber Fahrzeugen von Kolleg:innen, die den kompletten Tag im Büro verbringen. Durch die Integration von Wechselrichtern, zum Beispiel mit Sun-Spec oder Modbus, können darüber hinaus auch Batteriespeicher eingebunden und gesteuert werden, damit der Solarstrom jederzeit unabhängig von der aktuellen Einspeisung genutzt werden kann.
Umsetzung im Stadtwerk
Diese Konfiguration wählten auch die Stadtwerke Löhne. Im Zuge der Elektrifizierung der Fahrzeugflotte wurden am Standort des Versorgers eine PV-Anlage und ein Batteriespeicher installiert. Zur optimalen Ausnutzung des regenerativ erzeugten Stroms und zur Entlastung des Netzes wurde das energielenker Lastmanagement für die Ladeinfrastruktur implementiert, die PV-Überschussladen unter Berücksichtigung von Wetterprognosen und dem Verbrauchsverhalten der Nutzer:innen ermöglicht. Zusätzlich nutzen die Stadtwerke Löhne zur Visualisierung der Energieverbräuche an den Ladepunkten den „energielenker energy monitor“.
Lademodi für verschiedene Nutzergruppen
Mit „Lobas“ können durch die Integration von Wechselrichtern Batteriespeicher
eingebunden und gesteuert werden. (Foto: energielenker projects GmbH)
„Je nach Standort und Nutzergruppe des Ladepunktes kann es sinnvoll sein“, bestimmte Lademodi festzulegen, führt Kevin Döbbeler aus. „Lobas stellt dafür vordefinierte Möglichkeiten bereit. So ist eine Ladung ausschließlich mit Strom aus erneuerbaren Energien möglich. Neben der PV-Überschussladung kann die Lösung dafür auf die Daten des öffentlichen Netzes zugreifen und auswerten, wie hoch der aktuelle Anteil grünen Stroms ist. Ab einem bestimmten Wert gilt der Strom als nachhaltig aus erneuerbaren Quellen erzeugt und kann für die Ladung genutzt werden.“
Eine andere Möglichkeit ist das tarifbasierte Laden, das einige Stromlieferanten bereits anbieten. Liegt ein entsprechender Vertrag vor, kann mit einem dynamischen Lastmanagement ein Preis festgelegt werden, ab dem Strom bezogen wird. Für bestimmte Anwendungen, beispielsweise im Tourismus oder Gastgewerbe, bietet die Lastmanagement-Lösung ein Budgetladen, bei dem Gäste eine Lademenge, Zeitspanne oder ein Budget wählen und mithilfe einer aufgeladenen Karte den Ladevorgang an ihrem E-Fahrzeug starten können. Ist das Budget aufgebraucht, stoppt die Ladung automatisch. Weitere Lademodi können individuell für einzelne Wallboxen oder Nutzer:innen festgelegt werden. (ds)