TGA & E-Mobilität: Fünf Fragen an unseren Solutions Architect Ebad

Ebad Ali Qureshi ist seit 2022 als Solutions Architect für die DACH-Region bei Virta tätig. Bei seiner Arbeit dreht sich vieles um die gesetzliche Konformität, technische Umsetzung und um das Energiemanagement bei Ladeinfrastruktur. Wir ergreifen gleich die Chance und stellen unserem Experten Ebad fünf Fragen zu den Themen Ladelösung, Ladestationen und Lastmanagement für Immobilien. Das ist gerade für Neubauten und Renovierungen, aber insbesondere für die TGA-Planung (Technische Gebäudeausstattung) und die Versorgungstechnik relevant. 

Warum ist das Lastmanagement so ein wichtiges Thema beim Bau und Betrieb von E-Ladestationen in gewerblich genutzten Gebäuden?

Einfach gesagt optimiert das Lastmanagement den Energieverbrauch. Stehen einem Gebäude beispielsweise 300 kW Anschlussleistung zur Verfügung, sorgt das optimale Lastmanagement dafür, dass verfügbare Kapazitäten bei Verbrauchsspitzen gleichmäßig zwischen den Abnehmern verteilt werden. Wird in einer Immobilie Ladeinfrastruktur für E-Fahrzeuge installiert, hat dies natürlich Auswirkung auf den Gesamtverbrauch von Gebäuden. Hier kann es zusätzlich bedarfsabhängig zu starken Schwankungen beim Stromverbrauch kommen, abhängig davon, wie viele Fahrzeuge gleichzeitig angeschlossen sind und laden. Dies führt unweigerlich zu einer Überlastung des Stromnetzes, Sicherungen fliegen und es kommt im schlimmsten Fall zu einem Stromausfall. Das kann besonders für Gewerbeimmobilien problematisch sein, da Produktion und Produktivität darunter leiden. 

Um diesen potenziellen wirtschaftlichen Schaden abzuwenden, müssen Immobilienentwickler voraussehend planen und den zukünftigen Strombedarf von Gebäuden bereits in der Projektierungsphase richtig bemessen. 

Mit dem geeigneten Lastmanagement können TGA-Planer und -Planerinnen Kosten für einen teureren Netzanschluss sowie für aufwendige Netzwerkinstallationen reduzieren. Auch können nachträglich weitere Ladestationen hinzugefügt werden, ohne befürchten zu müssen, dass Netzkapazitäten überschritten werden. Das Lastmanagement verteilt die Energie intelligent. So wird sichergestellt, dass angeschlossene E-Autos geladen und alle weiteren Verbraucher im Stromkreis versorgt werden. Ladestationen zusammen mit Lastmanagement machen die Energieversorgung von Gebäuden zukunftssicher und kosteneffizient, da teure Investitionen in den Netzausbau überflüssig werden. 

Welche unterschiedlichen Arten des Lastmanagements gibt es?

Einmal gibt es das statische Lastmanagement, dieses übernimmt die Verteilung von Lasten der Ladeinfrastruktur. Für eine Gruppe von Ladestationen wird eine maximale Leistung definiert und diese wird zwischen den einzelnen Ladepunkten - falls notwendig - gleichmäßig verteilt. Dies geschieht im Hintergrund, da intelligente Ladestationen über die Cloud auf ein gemeinsames Backend zugreifen. Das statische Lastmanagement schützt das lokale Netz vor Überlastungen und stellt sicher, dass alle angeschlossenen Fahrzeuge laden.

Alle AC-Ladestationen (bis 22 kW) von Virta werden mit vorkonfigurierten, statischen Lastmanagement geliefert. Da die Virta Ladelösung cloudbasiert ist, können Ladestationen auch nachträglich mit einem Lastmanagement versehen werden.

Das dynamische Lastmanagement geht noch einen Schritt weiter und umfasst alle Verbraucher im Stromkreis. Dass können Klimaanlagen sein, Lüftungs- und Produktionsanlagen oder Serverräume. 

Ladestationen müssen für das dynamische Lastmanagement nicht nachgerüstet werden, hier reicht ein einfaches Software-Update und eine Virta Smart Energy Box. Diese regelt die Lastverteilung zwischen Ladestationen und anderen Verbrauchern am Standort. Die ALM-Box besteht aus einem intelligenten Zähler, der die Daten für die Berechnung der Lastverteilung über die Cloud an das Backend übermittelt.

Wie erkennen Fachplaner:innen, welche Art Lastmanagement im jeweiligen Projekt die Sinnvollste ist?

Das hängt von der verfügbaren Leistung am Standort ab. Wenn, sagen wir, fünf Ladestationen installiert werden sollen und der Standort noch viel freie Kapazitäten hat und es gleichzeitig unmöglich ist, Spitzenlasten zu erreichen, dann reicht das statische Lastmanagement. Dieses ist in allen Virta AC-Ladestationen standardmäßig aktiviert.

Werden diese fünf Ladestationen jedoch an einem Standort installiert, an dem Spitzenwerte erreicht werden bzw. zu erwarten sind, wird ein dynamisches Lastmanagement empfohlen. In diesem Fall muss der zukünftige Verbrauch und die Installation der Ladestationen sorgfältig geplant werden. Hier ist das dynamische Lastmanagement der sicherste Ansatz, der auch andere elektrische Anlagen am Standort schützt.

Welche Aspekte sind bei Planung und Umsetzung zu beachten und welche Unterstützung geben dabei Anbieter wie Virta?

Wichtig ist eine voraussehende Planung. Wie viele Ladestationen benötige ich jetzt? Wie viele werden es in zwei Jahren sein? Der Trend der E-Mobilität zeigt deutlich nach oben und der Bedarf an Ladestationen wird in Zukunft mit Gewissheit nicht weniger. Auch wenn Richtlinien zur Energieeffizienz von Gebäuden bereits bei Neubauten die Verlegung von Leerrohren für einen Teil der Parkflächen gesetzlich vorschreiben, sollte die Planung über diese Mindestanforderungen hinausgehen. Stromleitungen und Installationen sollten so geplant werden, dass eine Ausweitung der Ladeinfrastruktur mit wenig Aufwand funktionieren kann.

Bei der Planung der Versorgungstechnik muss der Energiehaushalt von Gebäuden also mit Bedacht bemessen werden. Das Lastmanagement ist eine geeignete Möglichkeit, um Immobilien voraussehend und zukunftsorientiert zu operieren. Kosten für einen zusätzlichen Netzanschluss oder für teure Trafos werden so vermieden.  

Virtas und mein Job ist es, Unternehmen, die in Ladeinfrastruktur investieren möchten, dahingehend zu beraten, für ihr Projekt und ihre speziellen Anforderungen die bestmögliche Lösung zu finden. Das machen wir aus technischer als auch aus ökonomischer Sicht – über die gesamte Dauer des Projekts hinweg.

Mit welchen Entwicklungen im Bereich Ladelösungen ist in den kommenden Jahren zu rechnen?

Wir können erkennen, dass Ladestationen immer höhere Leistungsspannen abdecken. Gleichzeitig wird die Technologie effizienter und kostengünstiger. Das sind schon mal gute Nachrichten für die Industrie. 

Der Trend bei der Entwicklung geht deutlich hin zu Ladelösungen für E-Busse und E-Trucks, also schwere Nutzfahrzeuge. In diesem Segment ist E-Mobilität ja noch nicht so richtig angekommen. 

Wir sehen auch eine steigende Nachfrage nach Photovoltaik-Anlagen oder anderen Quellen erneuerbarer Energien im Zusammenhang mit Batteriespeichern und Ladestationen für E-Autos. Hier wird sich in den nächsten Jahren viel tun.