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Verbesserte Energieflexibilität durch intelligentes Lademanagement

Während die Zahl der E-Autos in Europa ständig wächst, hinkt die Entwicklung der Ladeinfrastruktur noch hinterher und bremst vielerorts den Fortschritt. Langfristig stabile Investitionen in die Infrastruktur sind daher unerlässlich. Vor allem müssen die Ladenetze so flexibel und widerstandsfähig wie möglich bleiben, damit die Stromversorgung der zusätzlichen Belastung standhalten kann.

Aber für mehr Flexibilität und Resilienz bei der fortschreitenden Elektrifizierung werden nicht nur neue Technologien sorgen. Es muss sich auch das Ladeverhalten der Fahrzeughalter ändern. Etwa durch Programme, die das Laden außerhalb der Spitzenzeiten begünstigen, durch dynamische Tarife, automatisierte Lastregelung und mehr.

Investitionen und Innovationen

Die Verfügbarkeit von Ladestationen ist ein entscheidender Faktor, um bei Verbrauchern die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen zu fördern. Zusätzliche öffentliche Ladenetze sind deshalb dringend erforderlich. Laut dem Global EV Outlook 2025 der Internationalen Energieagentur (IEA) hat sich die Anzahl öffentlicher Ladestationen weltweit seit 2022 verdoppelt. China stellt die meisten Schnellladestationen bereit; hier kommt derzeit auf zehn Elektrofahrzeuge eine öffentliche Ladestation.

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In Europa ist die Zahl der Ladepunkte zwischen 2023 und 2024 um mehr als 35 Prozent gestiegen und liegt nun bei etwas über einer Million. Allerdings gibt es zwischen den einzelnen Ländern erhebliche Unterschiede. In Deutschland soll der Masterplan Ladeinfrastruktur 2030 helfen, ein flächendeckendes Ladenetz nicht nur für Pkw aufzubauen. Hier geht es nicht bloß um die Zahl der Ladepunkte, sondern auch um Zuverlässigkeit und einfache Nutzung. Unter den vorgesehenen Maßnahmen sind eine Stärkung des Wettbewerbs beim Ladeangebot, mehr Preistransparenz und die Förderung von Innovationen wie dem bidirektionalen Laden. Ziel ist unter anderem, Netzengpässe zu vermeiden und das Laden auch in weniger gut ausgebauten Gebieten zu ermöglichen.

Initiativen wie diese, die netzunabhängige (Off-Grid) Lösungen, intelligentes Laden (Smart Charging) sowie Wege zur Entlastung der Stromnetze vorantreiben – und damit den Bedarf an kostspieligen Netzausbauprojekten reduzieren –, sind für die Energie- und Mobilitätswende unverzichtbar.

Aktuelle Projekte

Mehrere Unternehmen arbeiten derzeit an innovativen Lösungen für intelligentes und dynamisches Laden. Ein Beispiel ist Wevo Energy, dessen Lastregelungslösung vorhandene Gebäudeinfrastruktur nutzt und den Strom dorthin leitet, wo er jeweils gebraucht wird. Dadurch lassen sich an einem Standort ohne kostspieligen Ausbau der Infrastruktur zusätzliche Elektrofahrzeuge laden. Intelligente Algorithmen erstellen anhand des Fahrerverhaltens einen optimalen Ladezeitplan, der die günstigsten Tarife nutzt und dafür sorgt, dass das Auto immer dann einsatzbereit ist, wenn es gebraucht wird.

Ein weiteres Beispiel ist EVoke Systems, Betreiber eines softwarebasierten Ladenetzes, das mit Hilfe offener Standards wie OpenADR 3 und IEEE 2030.13 netzintegrierte Flexibilität ermöglicht. Die Plattform passt Ladevorgänge dynamisch an die aktuelle Netzsituation und die Kapazität der Verteilnetze an. So bleibt die Last der Elektrofahrzeuge innerhalb festgelegter Betriebsparameter und fungiert als vorhersehbare, steuerbare Flexibilitätsressource. Beim US-amerikanischen Energieversorger Con Edison in New York weist EVoke etwa 2.500 EV-Ladestationen 82 Stromversorgungszonen zu. Dabei wird die Telemetrie alle 15 Minuten aggregiert, was ein präzises, standortabhängiges Überlastungsmanagement ermöglicht.

Diese Projekte veranschaulichen nicht nur, wie intelligente Software EV-Ladevorgänge optimieren kann. Sie machen auch deutlich, welche Einsparungen sich durch optimierte Stromnutzung und reduzierte Nachfragespitzen erzielen lassen.

Anreize für Verbraucher schaffen

Angesichts steigender Zulassungszahlen bei Elektrofahrzeugen braucht es ein System, in dem EV‑Laden bezahlbar, netzverträglich und skalierbar wird. Der Schwerpunkt liegt hier auf optimiertem Laden und einer möglichst effizienten Nutzung der verfügbaren Kapazitäten. Dazu muss sich auch das Verhalten der Beteiligten ändern, damit alle profitieren: Fahrzeughalter, Standorteigentümer und letztlich auch das Stromnetz.

Verbraucher wünschen sich möglichst kurze Ladevorgänge zum richtigen Preis. Standorteigentümer wollen dies bereitstellen, dabei aber auch einen Gewinn erzielen. Derweil braucht das Stromnetz Stabilität sowie die Flexibilität, vor allem in Spitzenzeiten auf Schwankungen bei Angebot und Nachfrage reagieren zu können.

Stromversorger müssen daher Anreize für Fahrzeughalter schaffen, ihre Autos außerhalb der Spitzenzeiten zu laden. Dafür bieten sich dynamische Preissignale, zeitvariable Tarife und andere Lastausgleichsmethoden an. Solche Anreize können wegweisend sein, aber nur, wenn die Preise in Schwachlastzeiten deutlich günstiger sind als in Spitzenzeiten. Die Entscheidung muss den Verbrauchern so einfach wie möglich gemacht werden.

Grundlage für eine solche Lastregelung ist ein standardisierter Informationsaustausch in Bezug auf den aktuellen Stromverbrauch, die verfügbare Kapazität und entsprechende Preissignale. Um die nötige Energieflexibilität zu erreichen, müssen Versorgungsbetriebe und Verteilnetzbetreiber diese Daten schnell und sicher austauschen können, etwa über offene Kommunikationsstandards wie OpenADR.

Letztendlich lassen sich nur mit einer Standardisierung über die gesamte Ladeinfrastruktur hinweg – vom Stecker bis hin zur Benutzeroberfläche – gut zugängliche, benutzerfreundliche und skalierbare Lösungen umsetzen. Denn Standards erlauben die nahtlose Integration zwischen unterschiedlichen Herstellern und Netzbetreibern. Und sie sind wichtig für V2G-Anwendungen (Vehicle-to-Grid), in denen Elektrofahrzeuge selbst zu dezentralen Energieressourcen werden: Durch einen bidirektionalen Energiefluss lässt sich die in der Autobatterie gespeicherte Energie dann bei Bedarf ins Stromnetz zurückspeisen.

Mehr Resilienz im Netz durch bidirektionales Laden

V2G-Anwendungen werden besonders interessant, wenn man die großflächigen Stromausfälle der letzten Monate betrachtet. Deren Auswirkungen hätten sich mindern lassen, wenn Fahrzeuge in der Lage gewesen wären, Haushalte vorübergehend mit Strom zu versorgen. Potenziell ein weiterer Anreiz, in diese Technologie zu investieren. Denn wenn die Infrastruktur es erlaubt, dass Elektrofahrzeuge mit dem Stromnetz interagieren, kann das die Netzstabilität, die Laststeuerung und die Integration erneuerbarer Energie unterstützen. EVs werden damit zu einem aktiven Baustein der Energiewende.

Je mehr Elektrofahrzeuge auf den Straßen unterwegs sind, desto wichtiger wird ein effektives Management des Ladebedarfs, um für die nötige Stabilität im Stromnetz zu sorgen. Jetzt gilt es, neue Technologien und Lösungen möglichst zügig zu implementieren. Für die gesamte Branche – von Automobilherstellern, Ladestationsbetreibern und Technologieanbietern bis hin zu Netzbetreibern und Versorgungsbetrieben – ist es wichtiger denn je, gemeinsam darauf hinzuarbeiten, dass unsere Infrastruktur für die Zukunft gerüstet ist.

Autor:
Rolf Bienert, Technical und Managing Director, OpenADR Alliance