Mehrwert für Elektromobilität: Clever laden

15.1.2013 Einfach Strom tanken war gestern ... Strom laden 2.0 mit intelligentem Lastmanagement

Die Zukunft beim Aufladen von Elektrofahrzeugen heißt intelligentes Lastmanagement. So lässt sich eine ganze Fahrzeugflotte zeitgleich mit Energie versorgen, jedes einzelne E-Fahrzeug nach individueller Strategie beladen, und für alle der kostengünstigste Strompreis nutzen. KEBA bietet dafür die Systemlösung KeContact, ein Lastmanagementsystem bestehend aus Ladestationen und zentraler Steuereinheit.

Dass die Elektromobilität einen immer größeren Stellenwert auf unseren Straßen einnehmen wird, darüber sind sich alle Experten einig. Dass die Ladeinfrastruktur dabei eine entscheidende Rolle spielt, zeigt sich immer deutlicher. Dabei geht es weniger um den Aufbau eines flächendeckenden E-Tankstellennetzes, so wie es derzeit für Benzin und Diesel existiert. Umfragen des VDE, des Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik e.V., zeigen, dass über 90 Prozent aller Ladevorgänge zu Hause oder am Arbeitsplatz erfolgen. Es geht immer mehr um eine intelligente Steuerung des Strombezuges beim Aufladen, wo immer dieser Vorgang auch stattfindet: zu Hause, in der Firma, in der Fuhrparkgarage, in öffentlichen oder privaten Parkhäusern. Überall dort, wo ein E-Fahrzeug länger abgestellt ist, wird man die Stehzeit künftig zum Aufladen nutzen.

In einer Stunde voll geladen

Die Erwartungshaltung ist hoch: Schnell soll es gehen, unkompliziert soll es sein und natürlich wenig kosten. Vergleichsweise. Das ist mit dem KEBA Lastmanagement alles realisiert. Es erlaubt schnelles Aufladen und ist in der Lage, Elektrofahrzeuge innerhalb einer Stunde mit bis zu 22 kWh zu versorgen. Damit sind selbst Fahrzeuge der jüngsten Generation voll geladen, 10 Mal schneller als an einer gewöhnlichen Haushaltssteckdose.

Mit KeContact kann man unterschiedlichste Ladestrategien festlegen, beispielsweise in einer Stunde oder über Nacht aufladen bzw. gleichzeitig mehrere Fahrzeuge bis hin zu einem ganzen Fuhrpark mit Energie versorgen. Auch der Zeitpunkt des Aufladens kann individuell festgelegt werden, zum Beispiel zu verbrauchsarmen Zeiten oder immer dann, wenn es ein Überangebot an Ökostrom gibt. Hängen mehrere Fahrzeuge an den Ladeboxen, lässt sich für jedes einzelne festlegen, wie schnell, zu welchem Zeitpunkt und welches bevorzugt beladen werden soll, selbst für Fahrzeuge, die nur Laden auf Basis ISO 61851 Mode 31 unterstützen.

Bequemer als Tanken

Alle moderneren Modelle von Elektroautos, die bereits nach ISO 151182 laden, sind in der Lage, das gesamte Leistungs- und Servicespektrum des KeContact Lastmanagementsystems zu nutzen. Für sie kann die Steuerung eine noch differenziertere Ladestrategie bereitstellen, indem das System die Daten von Fahrzeug, Fahrzeughalter bzw. Fuhrparkmanagement und die des Energieversorgers mit dem Ziel verknüpft, den effizientesten und kostengünstigsten Ladeverlauf sicherzustellen.

Das E-Fahrzeug übermittelt dazu an die zentrale Steuereinheit, wie viel Energie es benötigt, wann es aufgeladen sein soll, sowie eine Reihe weiterer Parameter, die den Ladeverlauf beeinflussen. Wie zum Beispiel den minimalen/maximalen Ladestrom, die Anzahl der Phasen, die Ladespannung usw. Vom Energieversorger wiederum erhält KeContact das aktuelle Energieangebot und den Energiepreis. Damit ist die Steuerung in der Lage, einem Fahrzeug vor dem Ladevorgang mitzuteilen, zu welchen Kosten es Energie beziehen kann. Sie kann sogar mehrere Angebote an das Fahrzeug schicken: Sofort/später laden, zu welchem Tarif, wie voll soll die Batterie werden etc. Der Bordcomputer des PEV erledigt dann die Auswahl, legt Ladedauer und das Ladeende fest, startet den Ladevorgang und kann in Zukunft nach Authentifizierung die Zahlungstransaktion (Plug & Charge) freigeben. Alle dafür erforderlichen Berechtigungsprüfungen und den Abgleich der Strommesswerte (Smart Charging) übernimmt das Lastmanagementsystem. Man kann sogar seinem E-Auto mitteilen, dass man erst später als geplant wegfahren wird, daher fürs Laden weitere zwei Stunden zur Verfügung stehen, und dann das Fahrzeug bitte auch gleich vorgewärmt sein soll ... alles machbar.

Und dabei Kosten sparen

Das Lastmanagement bietet alle Voraussetzungen für eine individuelle Abrechung des Ladevorganges. Bei gleichzeitiger Aufladung mehrerer Fahrzeuge können so die Kosten eindeutig und präzise zugeteilt und dokumentiert werden. Sogar ausschließlich auf Öko-Strom lässt sich mit KeContact setzen, wenn der Energieversorger entsprechende Daten zur Verfügung stellt. Um Überlast, den in der Regel teuersten Strom, zu vermeiden, begrenzt KeContact die Ladeleistung oder verschiebt den Ladezeitpunkt in ein günstigeres Fenster. Das System baut in Abstimmung mit dem Energieversorger automatisch Leistungsspitzen ab und glättet den Strombezug, was vor allem bei volatilem Energieangebot (Photovoltaik, Windkraft ...) Kosten spart.

KeContact erlaubt eine sehr umfassende und feine Steuerung des Ladevorganges und damit ein effizientes Lastmanagement. Für jedes Fahrzeug wird automatisch ein individuelles Lastprofil angelegt. Darin enthalten sind unter anderem Ladezeitpunkt, Ladedauer, aktueller Ladezustand der Batterie, Strompreis und Netzbelastung. Das verfügbare Energieangebot wird abgeglichen und der günstigste Energiebezug genutzt. Um den Beladungsvorgang noch individueller und gezielter zu steuern, lässt sich in das Lastprofil mit einbeziehen, wie das Fahrzeug genutzt wird.

Am Beispiel Samariterbund

Das Lastmanagementsystem KeContact eignet sich zum Aufladen von Elektrofahrzeugen in öffentlichen Parkhäusern mit überwiegend Individualkunden genauso wie zur Energieversorgung von Elektro-Fuhrparks oder ganzer Fahrzeugflotten, die zentral gemanagt werden. Typischer Einsatzort ist in Unternehmen wie beispielsweise der Linzer Arbeitersamariterbund, eine Blaulichtorganisation mit breitem Einsatzspektrum. Die Installation beim Arbeitersamariterbund wurde gemeinsam mit der Linz AG Strom im Rahmen des Clean Motion Offensive Projektes durchgeführt, einem vom FFG geförderten Leuchtturm der Elektromobilität. Hier besteht eine Anschlussleitung für alle Verbraucher, angefangen von der Küche über die Kommunikationszentrale bis zu den Rettungs- und Mitarbeiterfahrzeugen. Das Aufladen der Fahrzeuge kann exakt gesteuert werden: Möglichst nicht zwischen 8.00 und 12.00 Uhr, denn in dieser Zeit wird Essen auf Rädern zubereitet und ist die Lastkurve des Unternehmens ohnehin schon ausgereizt. Möglichst am Nachmittag oder in der Nacht, denn da gibt es günstige Stromtarife. Und immer nachrangig, alle anderen Stromverbraucher kommen zuerst dran. Außerdem können die Nutzer in Zukunft zur Kasse gebeten werden.

KeContact rechnet sich ab zwei Ladestationen, sprich wenn zwei Elektrofahrzeuge an der gleichen Anschlussleitung aufgeladen werden sollen. Bereits in diesem Fall spart das intelligente Lademanagement mehr Kosten, als für die Installation angefallen sind.