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Smart Charging: Was ist das und wie profitieren Elektroauto-Fahrer

Smart Charging verhindert die Netzüberlastung durch intelligentes Lastmanagement, während Privatpersonen zeitgleich Ladekosten sparen können. Dieser Artikel erklärt, wie Smart Charging konkret funktioniert, wie es eingesetzt werden kann und welche Vorteile es mit sich bringt.

Ob am eigenen Haus, in der Tiefgarage, am Supermarkt oder an der öffentlichen Ladesäule – Elektroautos können an zahlreichen Orten geladen werden. Ein immer wichtigeres Thema für die zahlreichen Ladepunkte ist das Management der Ladevorgänge. Unterstützen kann dabei Smart Charging. Es verhindert die Netzüberlastung durch intelligentes Lastmanagement, während Privatpersonen zeitgleich Ladekosten sparen können. Dieser Artikel erklärt, wie Smart Charging konkret funktioniert, wie es eingesetzt werden kann und welche Vorteile es mit sich bringt.

Was bedeutet Smart Charging und wie funktioniert es?

Bei Smart Charging handelt es sich um intelligente Ladevorgänge, bei denen das E-Auto mit dem Ladegerät verbunden ist, das wiederum im Verbindung mit einem Ladebetreiber steht. So ermöglicht eine smarte Ladestation die Verwaltung, Überwachung und Steuerung von Ladevorgängen aus der Ferne.

Eingesetzt werden kann die Technologie einerseits, um im Privathaushalt durch die Nutzung günstiger Ladezeiten Stromkosten zu sparen. Andererseits kann Smart Charging auch zum wichtigen Game Changer für die öffentliche Ladeinfrastruktur werden: Es ermöglicht intelligentes Lastmanagement und kann so dabei unterstützen, Netzüberlastungen zu vermeiden. Konkret besteht ein intelligentes Ladegerät aus zwei Aspekten:

  • Hardware: Ein intelligenter Ladepunkt verfügt über die Funktion, eine Verbindung zu einem Netzwerk herstellen zu können, um Daten senden und empfangen zu können.
  • Software: Während die Hardware die Verbindung ermöglicht, ist die Software einer intelligenten Ladestation für das Sammeln und Verwalten von Daten zuständig. Für Nutzer wird das in einer App dargestellt, in der sie Einblicke in den Energieverbrauch erhalten und ihre Ladevorgänge steuern können.

Wer von der Smart Charging Technologie profitieren kann

Smart Charging ist ein umfassendes Themengebiet, von denen gleich mehrere Bereiche und Gruppen profitieren können.

Privatpersonen

Besitzen E-Autofahrer eine intelligente Wallbox, können sie damit ihre privaten Ladevorgänge zu Hause steuern. Was im ersten Moment wie eine Spielerei klingt, kann bares Geld sparen und wird besonders in Kombination mit einer eigenen PV-Anlage interessant.

  • Sie erhalten Einblicke in ihr Ladeverhalten und ihren Energieverbrauch.
  • Sie können Ladevorgänge steuern, um von vergünstigten Konditionen zu profitieren. Einige Tarife werden nachts durch die geringere Netzauslastung günstiger. Alternativ gibt es inzwischen auch smarte Ladetarife, in denen immer zu den günstigsten Zeiten geladen wird, abhängig von den Schwankungen am Strommarkt.
  • Ist eine PV-Anlage im Einsatz, können die Ladevorgänge so gesteuert werden, dass das Auto nur dann geladen wird, wenn genügend Strom durch die PV-Anlage produziert wird.

Unternehmen

Ob als Anbieter von (halb-) öffentlichen Ladesäulen oder als Betreiber einer elektrischen Firmenflotte – Unternehmen profitieren verstärkt von Smart Charging.

  • Sie können alle Ladevorgänge überwachen und steuern. Das ermöglicht auch die Begrenzung der Ladeleistung für alle Stationen oder einzelne Gruppen.
  • Hohe Stromkosten durch die Überlastung der Kapazitäten des lokalen Stromnetzes entfallen durch die Einstellung der maximalen Ladeleistung aller Ladepunkte.
  • Wer Ladestationen kostenpflichtig anbietet, kann Preispakete hinterlegen und so die Abrechnung erleichtern.

Das Ladenetz

Auch Energieanbieter sowie das gesamte Ladenetz können Vorteile aus dem Smart Charging ziehen. Lastspitzen können vermieden werden, wenn Ladestationen mit dem öffentlichen Stromnetz kommunizieren. Die Ladeleistung kann dann kurzzeitig verringert werden, um die Versorgung weiter zu gewährleisten. Das wiederum sorgt für eine Stabilisierung des gesamten Stromnetzes. Energieanbieter können Privatpersonen beispielsweise günstigere Tarife anbieten, um einen Anreiz für die Beteiligung an der Nachfragesteuerung zu schaffen.

Die Vorteile vom smarten Laden im Überblick

  • Ladevorgänge können optimiert werden
  • Die Ladelast kann sicher verwaltet werden
  • Erkenntnisse über das Ladeverhalten ermöglichen eine Optimierung des Verhaltens
  • Eine Überlastung des Ladenetzes kann vermieden werden
  • Hohe Stromkosten durch Ladespitzen entfallen
  • Die Preispakete (halb-) öffentlicher Ladepunkte lassen sich übersichtlich verwalten

So kann Smart Charging umgesetzt werden

Smart Charging an sich ist ein Dachbegriff, der mehrere unterschiedliche Funktionen unter sich vereint. Diese Möglichkeiten gibt es, die Technologie einzusetzen.

Dynamisches Lastmanagement

Das dynamische Lastmanagement sorgt dafür, dass die Ladelast überwacht und die Überlastung des betreffenden Stromkreises vermieden werden kann. Konkret bedeutet das beispielsweise

  • Für Privathaushalte: Der Ladevorgang des E-Autos wird automatisch angehalten oder die Leistung verringert, während Waschmaschine oder Backofen laufen und viel Energie verbrauchen.
  • Für Unternehmen: Die Ladevorgänge innerhalb der Fahrzeugflotte können aufeinander abgestimmt und so reguliert werden, dass hohe Stromkosten durch die Überschreitung der Lastgrenze vermieden werden.
  • Für Energiebetreiber: Je mehr Privatpersonen und Anbieter von Ladesäulen Teil des intelligenten Netzes werden, desto stabiler ist das Stromnetz und desto besser kann es auf Schwankungen reagieren.

V2G / Bidirektionales Laden

Die nächste Stufe des dynamischen Lastmanagements stellt die Vehicle to Grid Technologie dar, auch genannt bidirektionales Laden. Im Zuge dieser Technologie ist eine beidseitige Stromübertragung möglich – klassisch vom Ladepunkt in den Akku des Autos, aber auch vom Akku zurück in den Stromkreis. Das E-Auto kann damit als vorübergehender Energiespeicher dienen: Er kann überschüssige Energie speichern oder bei einer Überlastung des Stromkreises aushelfen.

Für Privatpersonen ermöglicht diese Technologie eine autarkere Stromversorgung, etwa, indem die über Tag produzierte Solarenergie aus der eigenen PV-Anlage im Akku des E-Autos gespeichert und in den dunklen Abend- und Nachtstunden verwendet werden kann.

Perspektivisch kann die V2G-Technologie jedoch für größere Dimensionen eingesetzt werden, um das Ladenetz regional und deutschlandweit zu stabilisieren. Entsprechend vernetzt werden geparkte E-Autos zum mobilen Energieanbieter und können so eine hohe Netzauslastung oder geringere Einspeisung durch fehlende Sonne oder Wind zumindest zeitweise ausgleichen.

Potenziell: Hubs

Mehrere Ladestationen, etwa in einem Wohngebiet oder einem Mehrfamilienhaus, können zu einem Hub zusammengefügt werden, indem sie durch ein zentrales Modem verbunden werden. Das ermöglicht beispielsweise das Management der einzelnen Ladegeräte, um auch hier E-Autos optimiert laden zu können. Die Umsetzung kann ähnlich aussehen wie in Unternehmen, die ihre eigene E-Flotte betreiben: Die Ladeleistung wird unter den einzelnen Autos aufgeteilt und so reguliert, dass das Netz nicht überlastet wird.

Fazit: Intelligentes Laden und Lastmanagement als Stütze für das Ladenetz

Technologien rund um das smarte Laden und das dynamische Lastmanagement bringen sowohl für Privatpersonen als auch Unternehmen und das öffentliche Stromnetz Vorteile mit sich. Während Privatpersonen ihre Ladevorgänge so steuern und optimieren können, dass sie ihre Stromkosten senken, koordinieren Unternehmen die Ladevorgänge ihrer E-Flotte oder ihrer (halb-) öffentlichen Ladepunkte so, dass keine teuren Lastspitzen entstehen. Perspektivisch liegt der wichtigste Vorteil des Smart Charging jedoch in der Stabilisierung des öffentlichen Stromnetzes. Je besser die Kommunikation zwischen Ladestationen und dem Stromnetz ausgebaut ist, desto besser können Ladevorgänge koordiniert und Überlastungen vermieden werden. Besonders durch den Umstieg auf schwankende erneuerbare Energien kann diese Technologie zum wichtigen Durchbruch werden.

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