Lastmanagement
Mehr Ladepunkte an denselben Anschluss.
ChargeCore Lastmanagement läuft als Cloud-Lösung oder On-Premise mit dem ChargeCore Edge E1 Controller im Verteilerschrank. In beiden Fällen holt es alles aus dem vorhandenen Netzanschluss heraus — mehr Ladepunkte und mehr Ladeleistung, ohne den Anschluss zu vergrößern.
Drei Fahrzeuge, ein Anschluss: 57 kW werden gleichmäßig verteilt. Das Netz bleibt bei 50 kW.
Ein Netzanschluss, viele Ladepunkte
Die Verteilung folgt der tatsächlichen Elektrik: Hausanschluss, untergeordnete Stromkreise und einzelne Ladepunkte werden als Baum gerechnet, sodass keine Ebene ihre Grenze überschreitet.
- 5
- Regelstrategien für die Leistungsverteilung
- § 14a
- EnWG, mit Ausnahme je Ladepunkt
- 2
- Steuerwege zum Ladepunkt: OCPP Smart Charging und Modbus TCP
Ein Ladepark ist keine Summe von Einzelanschlüssen. Jede Sicherung, jeder Stromkreis und der Hausanschluss selbst haben eine eigene Grenze. Die Regelung kennt sie alle und rechnet die Zuteilung von oben nach unten durch — keine Ebene gibt mehr ab, als sie darf.
Was danach übrig bleibt, geht an die Fahrzeuge, die gerade laden. Fährt eines weg, verteilt sich seine Leistung auf die übrigen, ohne dass jemand eingreift. Hängt ein Zähler am Anschluss, rechnet die Regelung gegen die gemessene Last statt gegen die Summe der Nennleistungen.
Nach welcher Regel verteilt wird, entscheidet der Betreiber je Gruppe. Fünf Strategien stehen zur Wahl:
-
01
Gleichmäßig auf alle
Jeder Ladepunkt, an dem ein Fahrzeug hängt, bekommt denselben Anteil am verfügbaren Budget.
-
02
Nach Reihenfolge des Eintreffens
Wer zuerst ansteckt, lädt zuerst mit voller Leistung; die späteren Fahrzeuge bekommen, was danach frei ist.
-
03
Nach Priorität
Festgelegte Ladepunkte werden zuerst bedient — etwa die Fahrzeuge des eigenen Betriebs vor denen der Gäste.
-
04
Dynamisch nach gemessener Last
Die Zuteilung folgt der tatsächlich gemessenen Last am Anschluss und gibt frei, was Gebäude und übrige Verbraucher gerade nicht ziehen.
-
05
Vorausschauend
Die Regelung bezieht den erwarteten Verlauf mit ein, statt nur auf den Augenblick zu reagieren.
Cloud und Standort rechnen mit demselben Verfahren — die Regelung verhält sich gleich, egal wo sie läuft. Wie viel Leistung fließt, ist dabei eine andere Frage als das, was sie kostet: dafür stehen unter anderem börsenpreisbasierte Tarife bereit.
Was passiert, wenn der Zähler ausfällt?
Für jeden Ausfall ist definiert, was passiert. Fällt der Zähler aus oder liefert er unplausible Werte, geht der Standort auf ein konservatives Budget, statt ins Blaue zu regeln.
Die Regelung kennt drei Betriebsmodi: normal, eingeschränkt und sicher. Sie wechselt nicht nach Gefühl, sondern nach benannten Bedingungen. Die typischen Störungen sind einzeln beschrieben, jede mit einer hinterlegten Antwort — von der Messung am Zähler bis zum Ausfall des Controllers, also des Geräts, das die Regelung am Standort ausführt.
| Störung | Antwort des Systems |
|---|---|
| Der Zähler antwortet nicht | Der Standort fällt auf ein konservatives Budget zurück und regelt damit weiter. |
| Der Zählerwert ist unplausibel | Der zuletzt gültige Wert gilt noch wenige Sekunden weiter. Danach greift dasselbe konservative Budget. |
| Die Messdaten sind veraltet | Werte jenseits ihrer Gültigkeit zählen nicht als Messung. Die Regelung stützt sich nicht auf sie. |
| Ein Gruppenzähler fällt aus | Die betroffene Gruppe fällt auf ihr sicheres Limit zurück, statt ungeregelt zu laufen. |
| Die Verbindung zum Ladepunkt reißt ab | Der Ladepunkt gilt nicht mehr als geregelt; die Zuteilung der übrigen wird neu gerechnet. |
| Die Cloud ist nicht erreichbar | Der Standort regelt und autorisiert autonom weiter und liefert die Daten später nach. |
| Der Controller selbst fällt aus | Ein zuvor im Ladepunkt hinterlegtes Sicherheitsprofil begrenzt die Leistung. |
| Die Datenhaltung am Standort ist voll | Der Standort räumt seine Datenhaltung selbst auf und regelt weiter. |
Benannte Störungen und die hinterlegte Antwort des Systems
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Der Zähler antwortet nicht
- Antwort des Systems
- Der Standort fällt auf ein konservatives Budget zurück und regelt damit weiter.
-
Der Zählerwert ist unplausibel
- Antwort des Systems
- Der zuletzt gültige Wert gilt noch wenige Sekunden weiter. Danach greift dasselbe konservative Budget.
-
Die Messdaten sind veraltet
- Antwort des Systems
- Werte jenseits ihrer Gültigkeit zählen nicht als Messung. Die Regelung stützt sich nicht auf sie.
-
Ein Gruppenzähler fällt aus
- Antwort des Systems
- Die betroffene Gruppe fällt auf ihr sicheres Limit zurück, statt ungeregelt zu laufen.
-
Die Verbindung zum Ladepunkt reißt ab
- Antwort des Systems
- Der Ladepunkt gilt nicht mehr als geregelt; die Zuteilung der übrigen wird neu gerechnet.
-
Die Cloud ist nicht erreichbar
- Antwort des Systems
- Der Standort regelt und autorisiert autonom weiter und liefert die Daten später nach.
-
Der Controller selbst fällt aus
- Antwort des Systems
- Ein zuvor im Ladepunkt hinterlegtes Sicherheitsprofil begrenzt die Leistung.
-
Die Datenhaltung am Standort ist voll
- Antwort des Systems
- Der Standort räumt seine Datenhaltung selbst auf und regelt weiter.
Gemessen wird dort, wo die Leistung wirklich ankommt. Zähler, Speicher und steuerbare Verbraucher werden über Modbus eingebunden, den verbreiteten Standard der Zähler- und Anlagentechnik: als Modbus TCP oder als serielle Geräte über einen Umsetzer. Erfasst werden die Wirkleistung insgesamt und je Phase L1 bis L3.
Falsch angegebene Register lehnt der Controller schon beim Start ab, statt im Betrieb falsch zu regeln. Das ist dasselbe Prinzip wie beim Zählerausfall: Im Zweifel gilt der sichere Zustand und nicht die Annahme.
Dasselbe Verfahren, zwei Orte
ChargeCore regelt wahlweise aus der Cloud oder mit dem ChargeCore Edge E1 am Standort. Beide rechnen mit demselben Verfahren und verhalten sich gleich. Der Unterschied ist die Geschwindigkeit, mit der Messung und Regelung aufeinander folgen.
In der Cloud braucht der Standort keine zusätzliche Hardware. Die Ladepunkte melden ihre Messwerte über OCPP, im Regelfall alle paar Minuten; die Cloud rechnet die Zuteilung alle 15 Sekunden neu und schickt jedem Ladepunkt ein Ladeprofil mit Ablaufzeit. Fällt die Verbindung aus, läuft das Profil aus und der Ladepunkt fällt auf seine sichere Grenze zurück. Für einen Ladepark, dessen Last sich mit dem Kommen und Gehen der Fahrzeuge ändert, reicht das.
Am Standort sitzt der ChargeCore Edge E1 als Hutschienengerät im Verteilerschrank. Er liest Zähler und Speicher direkt über Modbus, mehrmals je Sekunde, und regelt im Sekundentakt. Was er tut, zeigt er vor Ort auf dem Display: Ladeleistung, Energie des Tages, Status und den Ladeverlauf der bisherigen Stunden.
- 1 s
- Regeltakt des ChargeCore Edge E1 am Standort
- 15 s
- Rechentakt der Regelung in der Cloud
- 5 min
- übliche Messwertmeldung eines Ladepunkts per OCPP
Warum das bei Batteriespeichern entscheidend ist
Ein Speicher liefert oder nimmt Leistung innerhalb von Sekunden. Eine Regelung, die nur alle paar Minuten einen Messwert bekommt, sieht davon nichts — sie regelt gegen einen Zustand, der längst vorbei ist.
-
Der Netzanschluss wird dreimal je Sekunde geprüft
Hängen Speicher und Ladepunkte an einem knappen Anschluss, entscheidet sich in Sekunden, ob die Grenze hält. Der Edge misst den Netzbezug in einer eigenen, schnellen Schleife und zieht Ladeleistung zurück, bevor der Anschluss überschritten wird.
-
Der Speicher fährt nicht für Phantomlast
Leistung, die ein Fahrzeug zugeteilt bekommt, aber nicht abruft, wird nach wenigen Sekunden nicht mehr eingeplant. Sonst entlädt der Speicher für eine Last, die es nicht gibt — mit einem Takt von Minuten wäre er leer, bevor die Regelung es merkt.
-
Gemessen statt angenommen
Der Edge rechnet mit der tatsächlich gelieferten Speicherleistung, nicht mit dem Sollwert. Liefert der Speicher mehr oder weniger als angefordert, sieht die Regelung das im nächsten Takt und gleicht aus.
-
Nachladen nur, wenn der Anschluss es hergibt
Der Speicher lädt aus dem Netz nur mit der Leistung nach, die neben Gebäude und Fahrzeugen frei ist — der Netzbezug bleibt dabei unter der vereinbarten Kappe.
Der Edge ist für den Verteilerschrank gebaut: Hutschienengehäuse, Anschluss über Ethernet, Stromversorgung über USB-C. Das E-Paper-Display zeigt den Zustand auch ohne Strom für die Anzeige; vier Touchtasten blättern durch die Seiten. Zähler, Speicher und steuerbare Verbraucher hängen per Modbus TCP oder seriell über einen Umsetzer daran.
Updates kommen signiert über die Luft. Scheitert ein Update, kehrt das Gerät selbstständig zur vorherigen Version zurück. Die Konfiguration pflegt der Betreiber in ChargeCore, der Edge holt sie sich.
Und ohne Cloud läuft der Standort weiter
Reißt die Verbindung ab, arbeitet der Edge weiter: Er autorisiert mit dem zuletzt übertragenen Kartenbestand und puffert alles, was anfällt. Nach der Wiederverbindung werden die Daten automatisch nachgeliefert.
- Autorisierung ohne Verbindung — der zuletzt übertragene Kartenbestand liegt am Standort bereit
- Unbekannte Karten werden abgelehnt — im Zweifel gilt Ablehnung und nicht Freigabe
- Nichts geht verloren — Ladevorgänge werden gepuffert und nach der Wiederverbindung nachgeliefert
- Regelung ohne Cloud — Zuteilung, Speicher und Photovoltaik-Überschuss laufen am Standort weiter, weil die Regelung dort rechnet
Was am Ladepunkt selbst möglich ist — Status sehen, Fernbefehle geben, Störungen aufnehmen —, steht unter Ladepunkte fernsteuern und überwachen.
Eigener Strom zuerst — und § 14a ohne Kollateralschaden
Am selben Netzanschluss greifen zwei Dinge ineinander: der Strom vom eigenen Dach und die netzdienliche Reduzierung nach § 14a EnWG. Beide sind umgesetzt, und beide sind so gebaut, dass sie den Betrieb nicht stärker einschränken als nötig.
-
Nur gemessener Photovoltaik-Überschuss
Das Überschussladen speist sich ausschließlich aus gemessenem Photovoltaik-Überschuss. Die Regelung senkt die Ladeleistung sofort, wenn der Überschuss wegbricht, und hebt sie nur verzögert wieder an — damit vorbeiziehende Wolken keine ständigen Startversuche auslösen. Ohne klares Netzsignal ist der Überschusstopf null.
-
Eine entladende Batterie zählt bewusst nicht als Überschuss
Sonst entstünde ein Kreislauf, in dem der Speicher das Fahrzeug lädt und anschließend aus dem Netz nachgeladen wird. Der Überschusstopf ist deshalb vom Netzbudget getrennt und bei der installierten Spitzenleistung der Anlage gedeckelt.
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§ 14a EnWG trifft nur die Ladepunkte, die ihm unterliegen
Die netzdienliche Reduzierung ist umgesetzt — mit einer Ausnahme je Ladepunkt. Öffentliche Ladepunkte am selben Standort können ungedrosselt weiterlaufen, während die übrigen das reduzierte Limit einhalten.
Wer Photovoltaik am Standort hat, kann Erzeugung, Eigenverbrauch und Ladeenergie nebeneinander darstellen — zu sehen unter Auswertungen im Detail. Wie das Ganze in einer Tiefgarage, auf einem Betriebshof oder im Netzgebiet eines Stadtwerks aussieht, zeigen die Branchen im Überblick.
Lastspitzen kappen, bevor sie entstehen
Die Regelung hält den Netzbezug des Standorts unter einer festen Obergrenze. Das kann die Anschlussleistung selbst sein — oder eine Kappe darunter, die der Betreiber setzt: Bei leistungsgemessenen Anschlüssen bestimmt eine einzige Viertelstunde den Leistungspreis für zwölf Monate.
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Die Kappe ist eine feste Grenze
Die Fahrzeuge bekommen in jedem Takt das, was unter der Kappe frei bleibt, nachdem Gebäude und übrige Verbraucher versorgt sind. Steigt der Gebäudebedarf, geht die Ladeleistung zurück; sinkt er, kommt sie wieder. Der Ladevorgang wird gestreckt, nicht abgebrochen.
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Mit Speicher liegt die Kappe unter dem Bedarf
Steht ein Batteriespeicher am Standort, kann die Kappe unter dem liegen, was Gebäude und Fahrzeuge zusammen ziehen. Nähert sich der Netzbezug der Kappe, liefert der Speicher die Differenz, und die Fahrzeuge laden weiter. Nachgeladen wird er in Ladepausen und nachts mit einer eigenen, niedrigeren Grenze für den Netzbezug — das Nachladen erzeugt keine neue Spitze.
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Sicherheitsabstand statt Punktlandung
Zwischen Kappe und Anschlussleistung bleibt ein Abstand, der aus dem Regeltakt und der Geschwindigkeit von Speicher und Ladepunkten berechnet wird. Er ist so bemessen, dass die Grenze auch zwischen zwei Prüfungen hält, wenn Gebäudelast und Ladeleistung gleichzeitig in verschiedene Richtungen laufen.
Ob die Kappe hält und wo die Spitzen lagen, zeigt der Leistungsverlauf je Standort und Ladepunkt — Lastgang und Peaks auswerten.
Zwei Wege zum Ladepunkt: OCPP und Modbus
ChargeCore regelt Ladeinfrastruktur über OCPP Smart Charging Profile — über die Verbindung, die jeder Ladepunkt ohnehin hat — oder direkt über Modbus TCP/IP, wo ein Gerät das anbietet. Zähler, Batteriespeicher und Wechselrichter hängen über Modbus TCP am ChargeCore Edge E1.
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OCPP Smart Charging Profile
Die Regelung schickt jedem Ladepunkt ein Ladeprofil mit Ablaufzeit — aus der Cloud wie vom ChargeCore Edge E1. Das funktioniert mit jedem Ladepunkt, der OCPP 1.6-J oder 2.0.1 spricht, ohne zusätzliche Verkabelung. Läuft ein Profil aus, fällt der Ladepunkt auf seine sichere Grenze zurück.
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Modbus TCP/IP
Wo ein Ladepunkt Modbus anbietet, setzt der ChargeCore Edge E1 die Stromgrenze direkt im Gerät — mehrmals je Sekunde, ohne Umweg über ein OCPP-Profil. Derselbe Weg bindet Zähler, Batteriespeicher und Wechselrichter ein; die Registerbelegung je Gerät ist als Profil hinterlegt.
Kompatibel mit
Belegt ist die Regelung unter anderem für diese Geräte. Weitere Ladepunkte mit OCPP 1.6-J oder 2.0.1 werden über Smart Charging Profile geregelt; für andere Modbus-Geräte wird das Registerprofil im Gespräch geprüft.
| Hersteller | Geräte | Anbindung |
|---|---|---|
| Zaptec | Wallboxen | OCPP Smart Charging |
| Technagon | Ladesäulen | Modbus TCP oder OCPP Smart Charging |
| Ebee/Bender | Ladecontroller und Wallboxen | OCPP Smart Charging oder Modbus TCP |
| Nidec | DC-Ladesäulen | OCPP Smart Charging oder Modbus TCP |
| Alpitronic | DC-Schnellladesäulen | OCPP Smart Charging oder Modbus TCP |
| Sungrow | DC-Ladesäulen | OCPP Smart Charging |
| Sungrow PowerStack | Batteriespeicher | Modbus TCP |
| Deye | Wechselrichter und Hybridwechselrichter | Modbus TCP oder die Cloud des Herstellers |
Ladepunkte, Speicher und Wechselrichter, für die die Regelung belegt ist
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Zaptec
- Geräte
- Wallboxen
- Anbindung
- OCPP Smart Charging
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Technagon
- Geräte
- Ladesäulen
- Anbindung
- Modbus TCP oder OCPP Smart Charging
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Ebee/Bender
- Geräte
- Ladecontroller und Wallboxen
- Anbindung
- OCPP Smart Charging oder Modbus TCP
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Nidec
- Geräte
- DC-Ladesäulen
- Anbindung
- OCPP Smart Charging oder Modbus TCP
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Alpitronic
- Geräte
- DC-Schnellladesäulen
- Anbindung
- OCPP Smart Charging oder Modbus TCP
-
Sungrow
- Geräte
- DC-Ladesäulen
- Anbindung
- OCPP Smart Charging
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Sungrow PowerStack
- Geräte
- Batteriespeicher
- Anbindung
- Modbus TCP
-
Deye
- Geräte
- Wechselrichter und Hybridwechselrichter
- Anbindung
- Modbus TCP oder die Cloud des Herstellers
Lastmanagement kurz erklärt
Wozu brauche ich Lastmanagement?
Weil nicht der Platz die Zahl der Ladepunkte begrenzt, sondern der Netzanschluss. Ohne Lastmanagement muss jeder Ladepunkt mit seiner vollen Nennleistung eingeplant werden. Mit Lastmanagement wird die vorhandene Leistung auf die Fahrzeuge verteilt, die gerade laden — so passen mehr Ladepunkte an denselben Anschluss, ohne dass eine Ebene der Elektrik ihre Grenze überschreitet.
Was passiert, wenn der Zähler ausfällt?
Fällt der Zähler aus oder liefert er unplausible Werte, regelt der Standort mit einem konservativen Budget weiter, statt ins Blaue zu regeln. Die typischen Störungen sind einzeln benannt, jede mit einer hinterlegten Antwort; die Regelung kennt dafür drei Betriebsmodi: normal, eingeschränkt und sicher.
Brauche ich für das Lastmanagement Hardware am Standort?
Nicht zwingend. Die Regelung läuft in der Cloud oder am Standort, in beiden Fällen mit demselben Verfahren. Der ChargeCore Edge E1 vor Ort wird gebraucht, wenn Zähler, Speicher oder steuerbare Verbraucher über Modbus eingebunden werden sollen, wenn ein Batteriespeicher im Spiel ist, der eine Regelung im Sekundentakt verlangt, und wenn der Standort auch ohne Verbindung zur Cloud weiterregeln und weiter autorisieren soll.
Was bedeutet § 14a EnWG für meine Ladepunkte?
§ 14a EnWG betrifft steuerbare Verbrauchseinrichtungen, zu denen nicht-öffentliche Ladepunkte gehören: Der Netzbetreiber kann ihre Leistung vorübergehend begrenzen. ChargeCore setzt diese Reduzierung um und wendet sie nur auf die Ladepunkte an, die ihr unterliegen. Öffentliche Ladepunkte am selben Standort können davon ausgenommen bleiben und ungedrosselt weiterlaufen.
Welche Ladesäulen, Speicher und Wechselrichter lassen sich einbinden?
Ladepunkte werden über OCPP Smart Charging Profile geregelt — mit OCPP 1.6-J und 2.0.1 — oder, wo das Gerät es anbietet, direkt über Modbus TCP/IP. Belegt ist das unter anderem für Zaptec, Technagon, Ebee/Bender, Nidec, Alpitronic und die DC-Ladesäulen von Sungrow; als Batteriespeicher der Sungrow PowerStack, als Wechselrichter Deye. Weitere Geräte werden im Gespräch geprüft.
Nächster Schritt
Rechnen wir Ihren Netzanschluss durch.
In einem Gespräch gehen wir Ihre Anschlussleistung, Ihre Ladepunkte und Ihre Lastspitzen durch — und sehen, was ohne Erweiterung möglich ist.