Lastmanagement – Zähler richtig auswählen und platzieren
Lastmanagement – Zähler richtig auswählen und platzieren
Für ein zuverlässig arbeitendes Lastmanagement ist entscheidend, welche elektrische Grenze überwacht werden soll und an welchem Punkt diese Belastung gemessen wird.
Der Zähler sollte nicht einfach möglichst nah an den Ladestationen installiert werden. Entscheidend ist vielmehr, dass er die elektrische Belastung an dem Punkt erfasst, dessen Strom- oder Leistungsgrenze geschützt werden soll.
GrundsatzDer Zähler sollte möglichst an dem elektrischen Punkt messen, dessen maximale Belastung durch das Lastmanagement eingehalten werden soll. Dabei sollten alle Verbraucher erfasst werden, die diese Belastungsgrenze beeinflussen.
Warum ist der Einbauort wichtig?
Das SmartDog® Lastmanagement verwendet die Werte der Zählerkette, um zu bestimmen, wie viel Strom beziehungsweise Leistung für die Ladestationen noch zur Verfügung steht.
Wird ein Zähler an der falschen Stelle eingebaut, können Verbraucher fehlen, die dieselbe elektrische Leitung, Sicherung oder Anschlussleistung belasten.
Das Lastmanagement würde dann eine geringere Belastung erkennen, als tatsächlich vorhanden ist.
Beispiel: Zähler nur vor den Ladestationen
Angenommen, eine Unterverteilung ist mit 63 A abgesichert.
An dieser Unterverteilung befinden sich:
- mehrere Ladestationen
- eine Wärmepumpe
- Beleuchtung
- weitere Gebäudeverbraucher
Wird der Zähler ausschließlich direkt vor den Ladestationen installiert, erfasst er nur deren Verbrauch.
Die anderen Verbraucher bleiben für das Lastmanagement unsichtbar.
Unvollständige MessungLiegen weitere Verbraucher hinter derselben elektrischen Begrenzung, sollten diese nach Möglichkeit ebenfalls vom verwendeten Stromzähler erfasst werden.
Besser: Zähler vor der gesamten Unterverteilung
Soll die 63-A-Absicherung der Unterverteilung geschützt werden, sollte der Zähler am Eingang dieser Unterverteilung sitzen.
Dadurch werden beispielsweise gleichzeitig erfasst:
- Ladestationen
- Wärmepumpe
- Beleuchtung
- Maschinen
- weitere Verbraucher der Unterverteilung
Steigt der Verbrauch eines anderen Gerätes, erkennt das SmartDog® die zusätzliche Belastung und kann die Ladeleistung entsprechend reduzieren.
Sinkt der Verbrauch wieder, kann die frei gewordene Leistung erneut für die Ladestationen verwendet werden.
Tatsächliche Belastung berücksichtigenEin physischer Stromzähler ermöglicht es dem Lastmanagement, auch Verbraucher zu berücksichtigen, die nicht selbst Bestandteil des Lastmanagements sind.
Welcher Punkt soll geschützt werden?
Vor der Auswahl des Zählers sollte zuerst festgelegt werden, welche elektrische Begrenzung eingehalten werden muss.
Typische Beispiele sind:
- Hausanschluss
- Hauptsicherung
- Unterverteilung
- Zuleitung zu einem Ladepark
- Absicherung einer einzelnen Ladegruppe
- maximale Anschlussleistung
- maximale Leistung eines bestimmten Anlagenteils
Der Zähler sollte möglichst so angeordnet werden, dass genau die Verbraucher erfasst werden, die diese Begrenzung gemeinsam belasten.
Beispiel 1: Hausanschluss schützen
Soll verhindert werden, dass der gesamte Hausanschluss überlastet wird, sollte ein geeigneter Zähler den gesamten relevanten Netzbezug erfassen.
Beispiel:
Netzanschluss → Zähler → Hauptverteilung → Verbraucher und Ladestationen
Der Zähler berücksichtigt dadurch beispielsweise:
- allgemeinen Gebäudeverbrauch
- Wärmepumpen
- Maschinen
- Ladestationen
- weitere elektrische Verbraucher
Das Lastmanagement kann die Ladestationen reduzieren, sobald andere Verbraucher einen größeren Anteil der verfügbaren Anschlussleistung benötigen.
Beispiel 2: Unterverteilung schützen
Soll ausschließlich eine bestimmte Unterverteilung geschützt werden, sollte der Zähler am Eingang dieser Unterverteilung messen.
Beispiel:
Hauptverteilung → Zähler → Unterverteilung 63 A → Ladestationen und weitere Verbraucher
Für diesen Zähler kann anschließend beispielsweise eine Strombegrenzung von:
63 A
hinterlegt werden.
Das Lastmanagement reduziert die Ladestationen, bevor die Belastung der Unterverteilung dauerhaft über diese Grenze steigt.
Beispiel 3: Eigene Zuleitung nur für Ladestationen
Versorgt eine separate Unterverteilung ausschließlich Ladestationen, kann ein Zähler an dieser Zuleitung ausreichend sein.
Da sich hinter diesem Messpunkt keine zusätzlichen Verbraucher befinden, entspricht die gemessene Belastung direkt der Belastung des Ladeparks.
Keine zusätzlichen VerbraucherWerden über eine Zuleitung ausschließlich die vom Lastmanagement geregelten Ladestationen versorgt, kann die Messung direkt an dieser Zuleitung sinnvoll sein.
Mehrere elektrische Grenzen gleichzeitig berücksichtigen
In größeren Anlagen gibt es häufig nicht nur eine relevante Begrenzung.
Beispielsweise kann gelten:
- Hausanschluss maximal 100 A
- Unterverteilung maximal 63 A
- einzelne Ladegruppe maximal 40 A
Für solche Anlagen können mehrere Zähler innerhalb einer Zählerkette verwendet werden.
Das SmartDog® berücksichtigt dann die unterschiedlichen Messpunkte und deren jeweilige Begrenzungen.
Beispiel
| Messpunkt | Begrenzung |
|---|---|
| Hausanschluss | 100 A |
| Unterverteilung | 63 A |
| Ladegruppe | 40 A |
Auch wenn am Hausanschluss beispielsweise noch ausreichend Leistung verfügbar ist, darf die Ladegruppe weiterhin ihre eigene Grenze von 40 A nicht überschreiten.
Mehrere Grenzen absichernMit einer Zählerkette können übergeordnete und untergeordnete elektrische Grenzen gleichzeitig für die Regelung berücksichtigt werden.
Echter Stromzähler oder berechneter Zähler?
Innerhalb einer Zählerkette können unterschiedliche Zählertypen verwendet werden.
Grundsätzlich stehen folgende Möglichkeiten zur Verfügung:
| Zählertyp | Zusätzliche Verbraucher | Tatsächliche Messung |
|---|---|---|
| Echter Stromzähler | Ja | Ja |
| Berechnung aus Ist-Werten | Nein | Werte der Ladestationen |
| Berechnung aus Soll-Werten | Nein | Nein, Berechnung aus Vorgaben |
Wann sollte ein echter Stromzähler verwendet werden?
Ein echter Stromzähler ist nach Möglichkeit zu bevorzugen, wenn:
- eine konkrete elektrische Begrenzung geschützt werden soll,
- sich hinter dem Messpunkt weitere Verbraucher befinden,
- die tatsächliche Belastung einer Unterverteilung relevant ist,
- Strom- und Leistungswerte zuverlässig erfasst werden sollen,
- sich die Belastung durch andere Verbraucher regelmäßig verändert.
EmpfehlungIst an einem relevanten elektrischen Messpunkt ein geeigneter physischer Stromzähler vorhanden oder kann dort einer installiert werden, bietet dieser die beste Grundlage für die Regelung.
Wann reicht eine Berechnung aus Ist-Werten?
Eine Berechnung aus den Ist-Werten der Ladestationen kann sinnvoll sein, wenn:
- kein physischer Gruppenzähler vorhanden ist,
- ausschließlich die Ladestationen betrachtet werden müssen,
- keine weiteren Verbraucher hinter der zu betrachtenden Grenze vorhanden sind,
- die Ladestationen geeignete Ist-Werte bereitstellen.
Zusätzliche Verbraucher können dabei nicht berücksichtigt werden.
Weitere Informationen: Zählerkette – Berechnung aus Ist-Werten
Wann wird aus Soll-Werten berechnet?
Bei dieser Variante berechnet das SmartDog® die Belastung aus den Stromvorgaben der Ladestationen.
Diese Variante berücksichtigt:
- keine zusätzlichen Verbraucher,
- keine tatsächliche Belastung am elektrischen Messpunkt.
Zusätzlich ist bei diesem berechneten Zählertyp keine Leistungsbegrenzung möglich.
Weitere Informationen: Zählerkette – Berechnung aus Soll-Werten
Entscheidungshilfe
Als Orientierung kann folgende Reihenfolge verwendet werden:
1. Welche elektrische Grenze muss geschützt werden?
Ermitteln Sie zunächst den relevanten Punkt, beispielsweise:
- Hausanschluss
- Unterverteilung
- Zuleitung
- Ladegruppe
2. Gibt es hinter dieser Grenze weitere Verbraucher?
Ja
→ Nach Möglichkeit einen echten Stromzähler verwenden, der auch diese Verbraucher erfasst.
Nein
→ Eine Berechnung aus den Werten der Ladestationen kann ausreichend sein.
3. Sind tatsächliche Ist-Werte der Ladestationen verfügbar?
Ja
→ Eine Berechnung aus Ist-Werten ist gegenüber einer reinen Sollwertberechnung vorzuziehen.
Nein
→ Gegebenenfalls Berechnung aus Soll-Werten verwenden.
4. Gibt es mehrere relevante elektrische Grenzen?
Ja
→ Mehrere Zähler innerhalb einer Zählerkette verwenden.
FaustregelJe näher die für das Lastmanagement verwendeten Werte an der tatsächlichen elektrischen Belastung der zu schützenden Anlage liegen, desto zuverlässiger kann die verfügbare Ladeleistung bestimmt werden.
Globalzähler und § 14a EnWG
Für die normale Regelung über Zählerketten wird nicht grundsätzlich ein Globalzähler für den Netzbezug benötigt.
Werden jedoch Reduktionsbefehle des Energieversorgers über die Fernwirktechnik verwendet, wird ein Zähler für den Netzbezug benötigt, der zusätzlich als Globalzähler hinterlegt ist.
EVU-ReduktionBei einer Reduktion über Fernwirktechnik muss ein geeigneter Netzbezugszähler vorhanden und als Globalzähler konfiguriert sein.
Planung einer neuen Anlage
Für eine neue Lastmanagement-Anlage empfiehlt sich folgende Vorgehensweise:
- Elektrischen Aufbau der Anlage prüfen.
- Relevante Sicherungen, Leitungen und Anschlussgrenzen ermitteln.
- Festlegen, welche dieser Grenzen durch das Lastmanagement geschützt werden sollen.
- Prüfen, welche zusätzlichen Verbraucher die jeweilige Grenze belasten.
- Geeignete Messpunkte festlegen.
- Nach Möglichkeit physische Stromzähler an diesen Messpunkten einsetzen.
- Nur dort berechnete Zähler verwenden, wo eine reale Messung nicht erforderlich oder nicht vorhanden ist.
- Benötigte Zähler innerhalb der jeweiligen Zählerkette zusammenstellen.
- Passende Strom- und Leistungsgrenzen konfigurieren.
- Funktion anschließend unter realer Last prüfen.
Elektrische AuslegungDas SmartDog® Lastmanagement ersetzt keine fachgerechte elektrische Planung. Absicherungen, Leitungsquerschnitte, Anschlussleistungen und zulässige Belastungen müssen entsprechend der tatsächlichen Anlage ausgelegt und geprüft werden.