Der Ladebedarf wächst schneller als das Stromnetz
Europa beschleunigt den Weg in eine elektrische Zukunft. Jeden Tag kommen mehr Elektrofahrzeuge auf die Straße, Unternehmen elektrifizieren ihre Flotten und Regierungen investieren in nachhaltige Mobilität. Dies bietet enorme Chancen für Ladestationsbetreiber (CPOs), Kraftstoffhändler, Installateure und gewerbliche Unternehmen. Es bringt jedoch auch eine der größten Herausforderungen der heutigen Energiewende mit sich: Das Stromnetz hat Mühe, Schritt zu halten.
Netzengpässe werden zu einem limitierenden Faktor für den Ausbau der Ladeinfrastruktur in ganz Europa. Die Implementierung neuer oder modernisierter Netzanschlüsse kann Monate oder sogar Jahre dauern, und steigende Leistungspreise sowie Infrastrukturinvestitionen setzen die Wirtschaftlichkeit von Projekten unter Druck. Der Bedarf an Ladevorgängen ist heute da, aber die verfügbare Leistung oft nicht.
Unterschiedliche Setups, gleiche Herausforderung
DC-Laden (30–300 kW+)
DC-Ladegeräte werden verwendet für:
- öffentliche Ladeparks
- Tankstellen, die Schnelllademöglichkeiten ergänzen
- Logistik- und Transportdepots
- Einzelhandels- und Gastronomiestandorte
DC-Laden verursacht einen hohen Spitzenleistungsbedarf, selbst wenn die Nutzung nur zeitweise erfolgt.
AC-Laden (11–22 kW)
AC-Ladegeräte werden typischerweise eingesetzt an:
- Bürogebäuden
- Gewerbestandorten
- Mitarbeiter- und Besucherparkplätzen
- Flottenstandorten mit langen Parkzeiten
Diese Standorte fangen oft klein an, expandieren aber schnell, wenn die Akzeptanz von E-Fahrzeugen zunimmt.
Warum Netzlimits für Ladeparks wichtig sind
Wenn mehrere Fahrzeuge gleichzeitig laden, übersteigen die Spitzenlasten oft die Kapazität des Netzanschlusses. Dies führt zu:
- langsamerem Laden
- gedrosselter Leistungsabgabe
- inkonsistenter Benutzererfahrung
- potenziellen Strafzahlungen für Lastspitzen
Herkömmliche Netzausbauten sind teuer, dauern Monate oder Jahre und können durch Genehmigungsverfahren und Infrastrukturengpässe verzögert werden.
Habe ich genug Leistung für das Laden von E-Fahrzeugen?
Um zu verstehen, ob Ihr Standort das Laden von E-Fahrzeugen unterstützen kann, müssen Sie zunächst wissen, wie viel Leistung an Ihrem elektrischen Anschluss verfügbar ist.
Die Grundformel
Stromstärke (Ampere) × Spannung (Volt) = Leistung (Watt)
Ein typischer Großverbraucher-Anschluss in Europa:
- 3 × 80 A
- Verfügbare Leistung: ~55 kW
Was bedeutet das in der Praxis?
Wenn keine andere elektrische Last am Standort vorhanden ist, haben Sie Leistung für:
- 1 × 50 kW DC-Ladegerät
oder - 5 × 11 kW AC-Ladegeräte
- Sie haben nicht genug Leistung für ein 150 kW DC-Schnellladegerät
In der Realität verbrauchen Gebäude immer Strom für Beleuchtung, HLK, Maschinen, IT und Prozesse. Dies reduziert die für das Laden verfügbare Kapazität weiter.
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Typische Anwendungsfälle für Energiespeichersysteme beim Laden von E-Fahrzeugen
1. Schnellladestationen & öffentliche Ladeparks
Große DC-Ladegeräte benötigen hohe Leistung in kurzen Schüben. Die Energiespeicherung liefert diese Schübe aus der batterie und reduziert die Abhängigkeit von Spitzenleistungen aus dem Netz.
2. Arbeitsplatz- & Flottendepots
Unternehmen, die mehrere AC- oder DC-Ladegeräte installieren, können den Ladebedarf zeitlich verschieben, um die Auswirkungen von Spitzenlasten zu reduzieren.
3. Logistik & Schwerlastanwendungen
Elektrische Lkw und schwere Fahrzeuge benötigen erhebliche Energie. Ein BESS hilft dabei, diese bereitzustellen, ohne das Netz zu überlasten.
4. Gemischte Ladestandorte
Kombinierte AC- + DC-Ladestationen profitieren von Speichern, die sowohl hohe als auch moderate Ladevorgänge gleichzeitig unterstützen.
Typisches Business Case mit DC-Schnellladen
Angenommen, ein typischer öffentlicher Ladepark betreibt 6 × 150 kW DC-Schnellladegeräte, was einen theoretischen maximalen Ladebedarf von 900 kW ergibt. Der Standort verfügt jedoch über einen 3 × 80 A Netzanschluss, der ca. 55 kW bei 400 V Drehstrom liefert. Mit diesem Netzanschluss allein kann der CPO nicht einmal ein einziges 150 kW Ladegerät mit voller Leistung betreiben.
Um die verfügbare Ladekapazität zu erhöhen, installiert der Standort 3 cellpower Energiespeichersysteme, die jeweils bis zu 125 kW liefern können. Zusammen können die ESS-Einheiten bis zu 375 kW zusätzliche Leistung bereitstellen. In Kombination mit dem Netzanschluss ergibt dies ca. 430 kW maximale Leistung, die für das Laden von E-Fahrzeugen zur Verfügung steht.
Anstatt den Standort auf eine feste Anzahl von Ladegeräten zu beschränken, kann die verfügbare Leistung dynamisch auf alle sechs Ladepunkte entsprechend dem tatsächlichen Fahrzeugbedarf verteilt werden. Das EMS weist den Ladegeräten, die sie benötigen, kontinuierlich die verfügbare Netz- und Batterieleistung zu und maximiert so die Ausnutzung der verfügbaren ~430 kW.
Wenn beispielsweise zwei Fahrzeuge jeweils 150 kW benötigen, können sie ihre volle angeforderte Leistung erhalten, während die verbleibende verfügbare Kapazität auf andere Fahrzeuge verteilt werden kann. Wenn mehrere Fahrzeuge gleichzeitig laden, kann das EMS die verfügbare Leistung basierend auf Bedarf, Ladeprioritäten und konfigurierten Betriebsstrategien dynamisch zwischen den Ladepunkten ausbalancieren.
Wenn der gesamte Ladebedarf geringer ist, können die ESS-Einheiten mit der verfügbaren Netzkapazität wieder aufgeladen werden, um das System auf die nächste Spitze vorzubereiten. Dies ermöglicht es dem Ladepark, mehr Fahrzeuge zu bedienen und eine höhere Ladeleistung bereitzustellen, ohne dass ein sofortiger Ausbau des Netzanschlusses erforderlich ist, während die begrenzte Netzkapazität maximal ausgenutzt wird.
Typisches Business Case mit AC-Ladegeräten
Ein Unternehmen installiert 15 AC-Ladegeräte (je 11 kW) für Mitarbeiter auf seinem Betriebsgelände. Der Standort verfügt über einen 3 × 80 A Netzanschluss, der insgesamt ca. 55 kW verfügbare Leistung bietet. Während der Bürozeiten verbraucht das Gebäude selbst rund 20 kW für IT, Beleuchtung, Lüftung, Heizung und die Kantine. Damit bleiben ~35 kW für das Laden von E-Fahrzeugen verfügbar.
Wenn 5 Autos gleichzeitig laden, reduziert das Lastmanagementsystem die Ladeleistung auf etwa 7 kW pro Fahrzeug. Wenn 15 Autos gleichzeitig laden, sinkt die verfügbare Leistung weiter auf ~2,3 kW pro Fahrzeug. In dieser Situation würde es 17 Stunden dauern, um ein typisches Elektrofahrzeug von 20 % auf 80 % aufzuladen. Laden ist möglich, aber langsam, unvorhersehbar und stark von der Gebäudelast abhängig. Nicht die Anzahl der Ladegeräte ist die Einschränkung, sondern der Netzanschluss.
Was passiert, wenn dieses Unternehmen ein cellpower Energiespeichersystem hinzufügt? Mit Energiespeicherung wird die Ladeleistung vorhersehbar und skalierbar, da die Ladekapazität von den Netzlimits entkoppelt wird. Wie funktioniert das?
- Verfügbare kW steigen auf ~175 kW
- Während der Bürozeiten stehen 175 – 20 = 155 kW für das Laden von E-Fahrzeugen zur Verfügung
- Wenn 15 Autos gleichzeitig laden, beträgt die verfügbare Leistung pro Auto 10 kW
- Die Autos können in weniger als 4 Stunden von 20 – 80 % laden
Energiespeicherung für das Laden von Elektrofahrzeugen
Ein Energiespeichersystem (ESS) ist eine Batterielösung, die vor Ort als Leistungspuffer fungiert:
- Lädt auf, wenn der Netzbedarf niedrig ist
- Entlädt während der Spitzenladezeiten
- Reduziert die Notwendigkeit, hohe Leistung aus dem Netz zu beziehen
- Glättet Lastspitzen und verbessert die Zuverlässigkeit
Dieser gepufferte Ansatz ermöglicht es Ladeparks, konsistent hohe Leistungen zu erbringen, auch ohne Netzausbau.
Leistung hinzufügen ohne Netzausbau
Ein Energiespeichersystem (ESS) fungiert als Puffer zwischen dem Netz und den Ladegeräten.
So funktioniert es:
- Die batterie lädt auf, wenn der Netzbedarf niedrig ist
- Gespeicherte Energie wird während der Spitzenlademomente freigesetzt
- Ladegeräte erhalten konsistente Leistung, selbst wenn das Netz diese nicht liefern kann
Dies ermöglicht:
- Schnellladen an begrenzten Anschlüssen
- peak shaving
- vorhersehbare Ladeleistung
- skalierbare Erweiterung
Von der Ladeidee zum tragfähigen Business Case
Für viele Organisationen sind die Schlüsselfragen:
- Haben wir genug Leistung für unsere Ladepläne?
- Was passiert bei Spitzenbedarf?
- Wie viele Ladegeräte können wir realistisch unterstützen?
- Ist Energiespeicherung kosteneffizienter als ein Netzausbau?
- Was ist, wenn der Verkehr um 50 % zunimmt?
Lastprofilanalysen und Szenariosimulationen machen diese Fragen messbar und Investitionsentscheidungen vertretbar.
Energiespeicherung als Teil moderner E-Infrastruktur
E-Ladeparks sind keine isolierten Anlagen mehr.
Sie sind Teil eines umfassenderen Energiesystems.
Energiespeicherung:
- stabilisiert die Stromversorgung
- schützt die Ladeleistung
- ermöglicht zukünftiges Wachstum
- reduziert die Abhängigkeit von Netzausbauten
Vermeiden Sie Ausfallzeiten.
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Wir helfen Ihnen gerne
Füllen Sie das Formular aus oder rufen Sie unsere Abteilung für Energiespeicherung an: +31(0)88 – 514 99 02
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Keine größere Netzverbindung und trotzdem expandieren
Durch den Einsatz von peak shaving verfügen Unternehmen mit kleinen Netzanschlüssen auch bei einer Erweiterung über ausreichend Leistung. Dies ist besonders nützlich, wenn der Netzbetreiber keinen größeren Anschluss bereitstellen kann. Durch das Ausgleichen von Spitzen im Energieverbrauch können Unternehmen ihren aktuellen Anschluss optimal nutzen und dennoch wachsen. Möchten Sie wissen, ob dies auch für Ihr Unternehmen gilt? Wir berechnen das gerne für Sie. Füllen Sie das Kontaktformular aus und wir machen uns für Sie an die Arbeit.
CELLPOWER Energiespeichersysteme für peak shaving
Das ultimative Ziel von peak shaving ist es, die Spitzenlast zu reduzieren und sicherzustellen, dass jederzeit genügend Energie für den Betrieb von Geräten zur Verfügung steht. Genau das leistet eine Cellpower peak shaving batterie für Sie, sowohl im kleinen als auch im großen Maßstab. Von einem fortschrittlichen flüssigkeitsgekühlten System mit 102 kWh bis hin zu 3.440 kWh. Die Systeme sind modular aufgebaut. Durch das Hinzufügen weiterer Systeme können Sie die Energiespeicherung also problemlos skalieren, wenn Sie weiter expandieren möchten.
Jede Netzengpass-Situation ist anders. Manchmal ist die Installation eines Energiespeichersystems gar nicht die beste Lösung, oder Sie kommen mit einem kleineren System bestens zurecht. Deshalb erstellen wir gerne vorab eine Berechnung auf Basis Ihrer Situation. Auf dieser Grundlage können Sie dann eine fundierte Entscheidung treffen.
Wie unsere Kunden Stromnetzüberlastungen lösen
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314 kWh – Postillion Hotel Bunnik
Das Postillion Hotel Bunnik stellt mit seinem eigenen Cellpower-Energiespeichersystem sicher, dass immer ausreichend Strom zur Verfügung steht
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261 kWh – TSSN
TSSN entscheidet sich für cellpower-Energiespeicher für peak shaving und um die Eigenverbrauchsquote ihres nachhaltig erzeugten Stroms zu erhöhen
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261 kWh – Milchviehbetrieb Hoeve Boveneind
Milchviehbetrieb Hoeve Boveneind erhält Kontrolle über seinen Stromverbrauch mit Cellpower Energy Storage