Intelligente Ladekonzepte

Bis Ende Juli 2022 waren bei der Bundesnetzagentur insgesamt 55 570 Normal- und 10 231 Schnell-Ladepunkte gemeldet. Die steigende Anzahl an Batterie- (BEV) und Plug-in-Hybrid-Antrieben erfordert aber immer mehr Ladekapazitäten. Diese sind jedoch weiterhin knapp, gerade im öffentlichen Raum.

Lastmanagement mit Lade-Algorithmus

Schnellladetechnologien sollen für mehr Durchsatz an den Ladesäulen sorgen. Deshalb müssen die verfügbaren Leistungen beim Schnellladen optimal genutzt werden. Besonders bei Elektroflotten oder großen Ladestandorten wie Bus-Depots oder Tiefgaragen kann die Leistung, die ein einziger Standort insgesamt benötigt, dabei über der liegen, die der lokale Versorger liefern kann. Hier ist eine integrierte Elektroplanung im Zusammenspiel mit durchgängigen und modularen Lösungen empfehlenswert. Ob Schnellladestationen (DC) oder auch Wallboxen (AC), ein intelligentes Lastmanagement mit einem Lade-Algorithmus verteilt die vorhandene Leistung optimal auf die vorhandenen Ladepunkte.

Beispiel für intelligentes Lademanagement

Das erste Fahrzeug kommt an den ersten Ladepunkt und beginnt das Laden mit 300 kW. Zur Schonung der Batterie wird die Leistung fahrzeugseitig reduziert. Dadurch wird Leistung für einen zweiten Ladepunkt frei. Beim Eintreffen vom Fahrzeug 2 stehen 140 kW zur Verfügung. Sobald Fahrzeug 1 das Aufladen beendet, meldet Fahrzeug 2 aufgrund seines Ladezustands eine Leistung von 220 kW an. Kommt ein drittes Fahrzeug hinzu, kann es am ersten Ladepunkt mit 80 kW geladen werden.

In Deutschland: Combo-2- + Typ-2-Stecker etabliert

Auch wenn es weltweit kein einheitliches Stecker-System gibt, an deutschen Ladestationen und europäischen Parkhäusern haben sich der CCS-Anschluss und der Typ-2-Stecker durchgesetzt. CCS steht dabei für „Combined Charging System“ und beschreibt ein kombiniertes Schnell-Ladesystem, auch „Combo 2“ genannt. CCS hat den Vorteil, dass mit einem Verbindungstyp sowohl das Laden mit Gleichstrom (DC) als auch mit Wechselstrom (AC) möglich ist (Bild).

Sowohl der Typ-2-Stecker als auch die Kupplung am Fahrzeug sind in der internationalen Norm IEC 62196-1 beschrieben [1]. Daneben gibt es noch den Typ-1-Stecker, vor allem in Amerika und Asien. In Asien besteht zusätzlich das ChadeMo-System mit 50 kW. „Charge de Move“ aus dem Japanischen frei übersetzt bedeutet „Eine Tasse Tee gefällig?“. Dieses System findet sich bei Modellen der Hersteller Mitsubishi, Nissan und Toyota. Der US-Hersteller Tesla verfügt über einen eigenen Stecker, den sogenannten Supercharger mit 250 kW.

Bauplatz und Planung

Neben der Elektrotechnik muss auch der Aufstellungsort passen. Der Platz muss groß genug (Minimum: 15 m) und gegen unerwünschte Einflüsse (Sonne, hohe Temperaturen, Vandalismus, Wasser usw.) geschützt sein. Dazu zählt auch ein möglicher Rammschutz oder ein Präsenzmelder für die Beleuchtung der Parkfläche.

Für die eigene Planung liefern verschiedene Normen gute Ansatzpunkte zur passenden Schutzeinrichtung, z. B. Schutz gegen

• Blitzschlag: IEC 62305-4 bzw. VDE 0185-305-4 [2]

• Überspannung: IEC 61643-11 bzw. VDE 0675-6-11 [3] oder

• Kurzschluss: IEC 60364-5-53 [4]/ VDE 0100-530 [5].

Schienenverteilersysteme: Einfach und flexibel

Wenig Platz ist auch in Parkhäusern und Tiefgaragen. Der Mangel an Raumhöhe und Trassenbreite ist für die übliche Kabelinstallation oft ein echtes Hindernis – abhängig von der Anzahl der Stromkreise, die auf einer Trasse geführt werden, entsteht ein hoher Platzbedarf und Aufwand an Kabelrinnen. Schienenverteilersysteme schaffen Abhilfe. Außerdem bieten sie viele Vorteile: Deutlich weniger Brandlast und mehr Flexibilität – vor allem bei einer späteren Erweiterung.

Autorin: Tanja Berger