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Intelligentes Last- und Lademanagement

In den letzten Jahren sind die Verkäufe von elektrisch betriebenen Fahrzeugen stetig gestiegen. Ende 2021 hat jedes vierte, neu zugelassene Fahrzeug in der Schweiz bereits einen Stecker – sei es ein Batterieelektrisches Fahrzeug (BEV) oder ein Plug-in-Hybrid (PHEV). Beide Fahrzeugtypen benötigen zum Laden der Batterie eine geeignete Infrastruktur. Erfahren Sie mehr über ein intelligentes Last- und Lademanagement.

In den letzten Jahren sind die Verkäufe von elektrisch betriebenen Fahrzeugen stetig gestiegen. Ende 2021 hat jedes vierte, neu zugelassene Fahrzeug in der Schweiz bereits einen Stecker – sei es ein Batterieelektrisches Fahrzeug (BEV) oder ein Plug-in-Hybrid (PHEV). Beide Fahrzeugtypen benötigen zum Laden der Batterie eine geeignete Infrastruktur. Aktuell werden neun von zehn Ladevorgängen zu Hause oder am Arbeitsplatz, wo das Fahrzeug für eine längere Zeit steht, langsamen geladen. Dies schont den Akku des Fahrzeugs und ist im Gegensatz zu einer Schnellladung günstiger. Während das normale, langsame Laden zwischen 12 und 22 Rappen pro kWh kostet, bezahlt man für eine Schnellladung zwischen 45 und 49 Rappen pro kWh. Bei einer grossen Elektroauto-Batterie mit einer Kapazität von 100 kWh (Reichweite von 400 bis 600 km) kostet somit eine vollständige, langsame Ladung (80% der Batteriekapazität laden) zwischen 10.- CHF und 18.- CHF und eine Schnellladung bis zu 40.- CHF.

Der durchschnittliche Strom-Verbrauch pro 100km beträgt je nach Grösse, Gewicht und Energieeffizienz zwischen 13 kWh (Fiat 500e) und 28 kWh (Audi e-Tron) Normverbrauch nach dem Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure (WLTP) gemäss Verbrauchskatalog des TCS. Dies entspricht ca. 1.4, resp. 3.1 Liter Benzin-Äquivalent.

Die Nachfrage nach Ladeinfrastrukturen nimmt stark zu, insbesondere zu Hause und am Arbeitsplatz. Der Ausbau der Ladeinfrastrukturen am Arbeitsplatz liegt in den Händen des Unternehmens. Zu Hause in Ihrem eigenen Einfamilienhaus, können Sie als Eigentümer:in über den Ausbau entscheiden. Grössere Überbauungen stellen dagegen eine Herausforderung dar, denn die Stockwerkeigentümer:innen und Mieter:innen können nicht selbst über den Bau der Ladeinfrastruktur entscheiden. Sie sind von der Mehrheit der Miteigentümerschaft oder vollständig vom Goodwill der Vermietung abhängig. Um die Entscheidungsprozesse zu vereinfachen und die notwendigen Ladeinfrastrukturen zu installieren, braucht es ein “Recht auf eine intelligente, gesteuerte Ladestation”.

Bei bestehenden Mehrfamilienhäusern und Überbauungen ist als erstes die Leistungskapazität des Hausanschlusses zu prüfen. Einen Ausbau der Anschlussleitung kann zu Investitionskosten von mehreren 100’000 CHF führen. Bei den allermeisten Gebäuden ist die bestehende Anschlussleistung jedoch ausreichend und ein Ausbau nicht notwendig. Mit mit einem Last- und Lademanagement können ohne Ausbau mehrere Ladestationen versorgt werden. Das Lastmanagement ist für die Verteilung des vorhandenen Stroms in einem Gebäude zuständig, wobei das Lademanagement die Leistung der einzelnen Ladestationen regelt. Es gibt zwei verschiedene Ausführungen des Lastmanagements: 1) statisches und 2) dynamisches Lastmanagement. Das statische Lastmanagement teilt die konstant reservierte Ladeleistung auf die ladenden Elektrofahrzeuge auf. Beim dynamischen Lastmanagement wird der aktuelle Strombedarf des Gebäudes wie Wärmepumpe, Boiler usw. berücksichtigt und dynamische Lastspitzen, wie von einem Lift werden erkannt und reserviert. So wird bei geringem Stromverbrauch des Gebäudes die Gesamtladeleistung für die Elektrofahrzeuge erhöht und möglichst verteilt. Dadurch können teure Lastspitzen und eine Überlastung des Hausanschlusses vermieden werden. Die “Technischen Anschlussbedingungen (TAB)” des Verbandes Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen (VSE, §12.3) empfehlen ein intelligentes Lastmanagementsystem bereits ab zwei Ladestationen, welche am selben Netzanschlusspunkt angeschlossen sind.

         
Statisches Lastmanagement (links) und dynamisches Lastmanagement (rechts)


Abbildung 2: Statisches Lastmanagement (links) und dynamisches Lastmanagement (rechts) (Quelle: Invisia)
Die Basis für ein intelligentes Last- und Lademanagement ist der Einbau einer Grundinstallation, welche die einzelnen, steuerbaren und mit dem Last-/ Lademanagement kompatiblen Ladestationen im Verbund vernetzen kann. Anfangs unentschlossene Personen können durch eine gemeinsam erstellte Grundinstallation jederzeit eine Ladestation nachrüsten.

Das neue Merkblatt SIA 2060 ‘Infrastruktur für Elektrofahrzeuge in Gebäuden’, welches seit dem 01.06.2020 in Kraft ist, gibt Richtangaben zum Umfang der Ausrüstung und zeigt auf, welche Aspekte in der Planung bei Neubauten und umfassenden Sanierungen berücksichtigt werden müssen. So soll für alle Parkplätze Ausbaureserve vorgesehen werden, damit Parkplätze einfach mit einer Ladestation nachgerüstet werden können. Zudem soll der Hausanschluss genügend gross dimensioniert sein und für 60 % bis 80 % der Parklätze ausreichen. 60 % bis 100 % der Parkplätze sollen über eine Stromzuleitung, elektrische Schutzeinrichtung sowie allfällige Kommunikationsverkabelung verfügen. Bei der Fertigstellung des Gebäudes müssen mindestens 20 % der Parkplätze über eine Ladestation verfügen, dazu kommt, dass es bei einem Einfamilienhaus mindestens ein Parkplatz sein muss und bei einem Mehrfamilienhaus mindestens zwei.

Eine Zusammenfassung der wichtigsten Punkte dieses Blogbeitrags finden Sie im Faktenblatt zum Thema Last- und Lademanagement.

Quelle

Bundesamt für Statistik BFS. Strassenfahrzeuge – neue Inverkehrsetzungen
https://www.bfs.admin.ch/bfs/de/home/statistiken/mobilitaet-verkehr/verkehrsinfrastruktur-fahrzeuge/fahrzeuge/strassen-neu-inverkehrsetzungen.html

Elektrizitätswerke des Kantons Zürich EKZ. Kostet der Strom in der Steckdose immer gleich viel?
https://www.ekz.ch/de/blue/sparen/2021/stromtarife.html

GOFAST. Ist schnellladen zu teuer?
https://www.gofast.swiss/blog/posts/ist-schnellladen-zu-teuer

EFAHRER.com. Akku richtig laden: SO erhöhen Sie die Lebensdauer Ihres E-Autos-Akkus
https://efahrer.chip.de/e-wissen/akku-richtig-laden-so-erhoehen-sie-die-lebensdauer-ihres-e-autos_10757

verivox. Elektroauto-Batterie
https://www.verivox.de/elektromobilitaet/themen/elektroauto-batterie/

Touring Club Schweiz (TCS). Elektroauto-Ladestation zu Hause installieren
https://www.tcs.ch/de/testberichte-ratgeber/ratgeber/umwelt-mobilitaet/elektroauto-ladestation.php

Centralschweizerische Kraftwerke (ckw). Elektromobilität: Lastmanagement für Immobilien
https://www.ckw.ch/gebaeudetechnik/elektromobilitaet/lastmanagement-fuer-verwaltungen.html

THE MOBILITY HOUSE. Lastmanagement
https://www.mobilityhouse.com/ch_de/lastmanagement

invisia. E-Mobility
https://www.invisia.ch/de/angebot/elektromobilitaet

Touring Club Schweiz (TCS) und EnergieSchweiz
https://www.verbrauchskatalog.ch/

Bild: https://unsplash.com/photos/xJLsHl0hIik (CHUTTERSNAP)
Grafik: https://invisia.ch/de

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