Skalierbare Ladelösungen
Hard- und Softwarekommunikation im Fokus
Der Einzug der E-Mobilität in die Immobilienwirtschaft stellt Bauherren, Architekten und Elektroplaner vor Herausforderungen. Wie gelingt das »Projekt Ladeinfrastruktur« bei Neu- und Bestandsbauten wirtschaftlich und ressourcensparend und worauf kommt es bei der Planung von Hard- und Software an?
Die Zahl der zugelassenen Elektrofahrzeuge steigt rapide an, während der Ausbau der Ladeinfrastruktur in Deutschland nicht Schritt halten kann. Mit dem neuen Gebäude-Elektromobilitätsinfrastruktur-Gesetz (GEIG) ist nun die Immobilienwirtschaft auch rechtlich gefordert: Bei Neubauten und der Sanierung von Bestandsobjekten muss sichergestellt werden, dass der Anschluss einer Ladestation grundsätzlich möglich ist. Verfügt eine gewerblich genutzte Liegenschaft über zehn oder mehr Stellplätze, muss auch bei der Sanierung mindestens ein Ladepunkt errichtet werden.
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Die Bedürfnisse der Nutzer im Blick
Ob im privaten, öffentlichen oder gewerblichen Parkraum – die Anforderungen an die Ladeinfrastruktur sind unterschiedlich. Auch wenn Elektroautofahrer einen möglichst schnellen Ladevorgang wünschen, der im Idealfall nicht länger dauert als das Tanken an einer konventionellen Tankstelle, ist die Schnellladesäule nicht für jede Liegenschaft die effizienteste Lösung. Denn die Verweildauer der Fahrzeuge, die Anzahl der Nutzer pro Stunde und Ladepunkt sowie die Energieversorgung sind entscheidend für die Auswahl der geeigneten Ladetechnologie und die Anzahl der Ladepunkte.
Auf Parkplätzen vor Wohnanlagen stehen Elektroautos in der Regel mehrere Stunden. Hier reichen Ladestationen mit längeren Ladezeiten völlig aus. Auf Firmenparkplätzen stehen Mitarbeiterfahrzeuge dagegen oft den ganzen Arbeitstag, während andere Fahrzeuge mehrmals am Tag für Dienstfahrten unterwegs sind. In diesem Fall muss die Einsatzfähigkeit der Fahrzeuge gewährleistet sein – Schnelllader mit einer Ladeleistung von 50 kW oder mehr sind hierfür besonders geeignet.
Aber nicht jeder Standort erlaubt die Installation einer beliebigen Anzahl und Art von Ladepunkten. Einschränkungen wie begrenzte Anschlussleistung, Gebäudezustand oder Platzmangel können das Vorhaben der Elektroplaner erschweren.
Technische und räumliche Gegebenheiten bei Bestandsobjekten
Bei Neubauten kann die richtige Dimensionierung der Ladeleistung und der notwendigen Verkabelung leicht geplant werden. Wenn das Kabel selbst nicht verlegt ist, muss laut GEIG zumindest das vorgeschriebene Kabelschutzrohr vorhanden sein, das ausreichend Platz für die Installation der Ladeinfrastruktur bietet.
Bei bestehenden Gebäuden kann die Situation anders aussehen. Wenn die verlegten Leitungen nicht die benötigte Energie liefern, ist eine Abstimmung mit dem Energieversorger notwendig. Bis dieser mit der Kabelinfrastruktur soweit ist, können mehrere Monate vergehen. Ein hoher Abstimmungsaufwand zwischen den Projektbeteiligten erhöht die Wartezeit zusätzlich.
Die Bausubstanz des Bestandsobjektes kann den Abstimmungsaufwand und die baulichen Maßnahmen zusätzlich erschweren: Nicht jedes Gebäude verträgt zum Beispiel Kernbohrungen, die für die Erweiterung von Leitungs- und Verlegesystemen anfallen können. Entsprechende bauliche Maßnahmen erhöhen gleichzeitig den finanziellen Aufwand für den Aufbau der Ladelösung.
Noch komplizierter wird es, wenn es nicht genug Platz für den Verteilerschrank gibt oder Ladepunkt und -steuerung zu weit entfernt sind. Ist letzteres der Fall, so können unerwünschte Störungseinkopplungen und Signalverschleifungen auftreten. Braucht es einen neuen Verteilerschrank, sollte auch nicht an dessen Größe gespart werden. Und weil es sich hierbei um eine nicht gerade günstige Anschaffung handelt, ist es ratsam, auch zukünftigen Bedarf mit einzuplanen und einen größeren Schrank zu wählen, mit dem die Ladeinfrastruktur perspektivisch hochskaliert werden kann.
Eine fachmännische Analyse der Liegenschaft zu Beginn der Ladestandortplanung spart Kosten und Zeit – dies gilt einmal mehr bei Bestandsobjekten. Hierfür sollte der Elektroplaner die Expertise eines erfahrenen Elektromobilitätsexperten einbeziehen. Das Münchner Unternehmen ChargeOne beispielsweise greift auf 120 Jahre Erfahrung in der Gebäudesystemtechnik zurück. Als Spezialist für Ladeinfrastruktur realisiert ChargeOne den Ladestandort auch in anspruchsvollen Umgebungen und unterstützt den Elektroplaner umfassend – von der Beratung zur Ladetechnik über die Abstimmung mit dem Energieversorger bis hin zur Installation.
Wenn Hard- und Software sich ergänzen
Die Anschlussleistung ermitteln, die Anzahl realisierbarer Ladepunkte feststellen, Blitz- und Überspannungsschutz installieren – das sind Standardleistungen, bei denen es auf das Fachwissen eines qualifizierten Elektroinstallateurs und die Einhaltung gesetzlicher Vorgaben ankommt. Anders sieht es bei den Vorkehrungen für den effizienten und sicheren Betrieb der Ladeinfrastruktur aus: Dabei zählen das spezifische Know-how von Elektromobilitätsspezialisten und das Zusammenspiel von Hard- und Software.
Die Produktpalette an Wallboxen, Ladesäulen und -stationen ist in den letzten Jahren gewachsen. Doch nicht jedes Produkt eignet sich für jede Anwendung. Bei der Produktentscheidung sind Kriterien wie Eichrechtskonformität, Garantie- und Reparaturbedingungen des Herstellers sowie die Anbindung an das Backend entscheidend. Damit die Ladelösung effizient und reibungslos funktioniert – auch bei einem möglichen Ausbau der Infrastruktur in der Zukunft – sollte der Elektroplaner aber unbedingt auch die softwareseitige Kompatibilität berücksichtigen. Das gilt sowohl in Bezug auf das Energie- und Lastmanagementsystem als auch auf den Datentransfer zur Verbrauchserfassung.
Störungsfreier Betrieb dank intelligentem Lastmanagement
Ein dynamisches Lastmanagement gewährleistet die kontinuierliche Funktionalität des Gebäudes, selbst während der gleichzeitigen Nutzung mehrerer Ladepunkte. Auch werden Lastspitzen reduziert, indem das Lastmanagementsystem für die Ladevorgänge verschiedene Parameter definiert, wird zum Beispiel die maximale Leistung oder die Priorisierung bestimmter Ladepunkte. Dadurch werden zudem unnötig hohe Ladekosten vermieden.
Standardmäßig erhält das Gebäude Vorrang bei der Energieversorgung, während die überschüssige Energie gleichmäßig auf die einzelnen Ladepunkte verteilt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Elektrofahrzeuge nicht zu Zeiten laden, in denen das Gebäude bereits durch sogenannte unkontrollierte Verbraucher, wie etwa die Gebäudebeleuchtung oder den Lastenaufzug, stark beansprucht wird. Das Lastmanagementsystem puffert diese Lastspitzen ab, wodurch das Gesamtsystem effizienter und kleiner dimensioniert werden kann. Besonders bei Bestandsgebäuden mit komplexen Gegebenheiten kann so eine aufwendige und kostspielige Verstärkung des Netzanschlusses vermieden werden.
Zusätzlich regelt das effektive Lastmanagement auch die Verteilung der Energie zwischen den einzelnen Ladepunkten. Standardmäßig wird der Strom gleichmäßig auf alle Ladepunkte verteilt. Wenn jedoch verschiedene Nutzergruppen bedient werden, empfiehlt es sich, die Stromversorgung entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Ladestationen zu priorisieren. In diesem Fall erhält der Ladepunkt, an dem das Dienstfahrzeug innerhalb kurzer Parkzeit vollgeladen sein muss, beispielsweise die volle Leistung. Das priorisierte Laden setzt voraus, dass die Ladestationen mit einer externen Lastmanagementsteuerung, wie sie ChargeOne anbietet, kompatibel sind.
Sicherer Datentransfer ins Backend
Gerade bei komplexeren Ladeinfrastrukturen mit verschiedenen Nutzergruppen ist es wichtig, bereits bei der Standortplanung die Verbrauchserfassung und -verarbeitung zu berücksichtigen. Hierbei spielen eichrechtskonforme Ladesäulen, eine gesicherte Datenübertragung und ein kompatibles Backend eine entscheidende Rolle. Diese Elemente ermöglichen eine sichere Kommunikation der Daten, einschließlich Authentifizierung, Nutzergruppenzuordnung, Ladestatus und Abrechnung zwischen Hard- und Software.
Die Zuordnung der Ladevorgänge ist beispielsweise für die bilanzielle und steuerliche Abrechnung eines Firmenparkplatzes erforderlich. Die Ladevorgänge der Dienstfahrzeuge werden entsprechenden Kostenstellen zugewiesen, während die Abgabe von Strom an private Mitarbeiterfahrzeuge als geldwerter Vorteil verbucht und versteuert werden kann.
Damit der Betreiber des Parkplatzes oder der Ladestation die Ladeinfrastruktur effizient verwalten kann, benötigt er Zugang zum Backend. Dort werden Informationen über den Betriebszustand gesammelt, verarbeitet und in einem Dashboard angezeigt, das die Steuerung und Kontrolle der Ladestationen ermöglicht. Die Backend-Lösung im »Charging-as-a-Service-Modell« von ChargeOne ermöglicht dies sogar vollständig digital.
Der Nutzer schließt lediglich das E-Auto an und authentifiziert sich per RFID-Karte – fertig. Die Informationen zu Ladevolumen, Zeit und ob das gewerbliche oder private Auto geladen wird, gehen dann in die Buchhaltung zur weiteren Bearbeitung ein. Genau derselbe Prozess gilt auch für die Wallbox, die das Unternehmen seinen Mitarbeitern daheim für den Dienstwagen zur Verfügung stellt.
Unternehmensinterne Ressourcen schonen mit Komplettlösungen
Der Elektromobilitätssektor erlebt einen regelrechten Boom, und der Markt für Ladeinfrastruktur entwickelt sich rasch weiter. Die Installation von Ladeinfrastruktur ist zwar noch nicht alltäglich, aber die Nachfrage steigt rapide an. Das Handwerk, das ohnehin unter dem Fachkräftemangel leidet, kommt dem steigenden Bedarf kaum hinterher.
Etablierte Rundum-sorglos-Angebote wie das Mietmodell »Charging as a Service« von ChargeOne erleichtern allen Projektbeteiligten den Einstieg in die Elektromobilität. Von der Beratung zur richtigen Ladetechnik über die fachgerechte Installation in Normal- und Sonderfällen, die Integration der Stationen in die IT-Umgebung bis hin zur Wartung übernimmt der Ladeinfrastrukturspezialist alles aus einer Hand. Aufbau und Betrieb von Ladelösungen werden so zum Kinderspiel – sowohl im Neubau als auch in Bestandsgebäuden.
Der Autor
Stefan Adelsperger
ist Key Account Manager bei ChargeOne.
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