Lastmanagement: Effizient laden und dabei Kosten sparen

Wie können Ladevorgänge durch ein Lade- und Lastmanagement gezielt gesteuert werden?

Heizungsanlagen, Beleuchtung, Personen- und Lastenaufzüge – verschiedenste Anlagen bestimmen den Stromverbrauch eines Gebäudes. Mit dem Aufbau von Ladeinfrastruktur kommt nun eine weitere Komponente zur technischen Gebäudeausstattung hinzu. Der benötigte Strom für die Ladevorgänge führt zu einer höheren Auslastung des Netzanschlusses. Um Ladevorgänge so effizient wie möglich durchzuführen, kann ein Lastmanagement eingesetzt werden. Dieses sorgt für eine gezielte Steuerung der Ladevorgänge, wodurch der Ausbau des Netzanschlusses und dadurch hohe Kosten vermieden werden können. Wie sich die Kosten zusammensetzen und wie hoch die Einsparung am Ende ist, erklären wir in diesem Blogbeitrag anhand eines Use Cases.

Use Case

Die Solar GmbH plant 20 Ladepunkte á 11 kW auf ihrem Firmenparkplatz aufzubauen. Das mittelständische Unternehmen hat täglichen Bürobetrieb.

1. Die maximale Netzanschlusskapazität beträgt 140 kW
2. Die Gebäudejahreshöchstlast beträgt 100 kW
3. Für die Ladeinfrastruktur würden noch 40 kW zur Verfügung stehen. Da die Ladeinfrastruktur mehr als 40 kW benötigt, ist eine Erhöhung der Netzanschlussleistung notwendig

Die Gebäudegrundlast setzt sich aus dem benötigten Strom für die technische Gebäudeausstattung, wie Aufzüge und Beleuchtung, zusammen. Die Gebäudejahreshöchstlast ist die höchste elektrische Leistung, die das Gebäude innerhalb eines Jahres erreicht. Diese Jahreshöchstlast muss dem Gebäude bei Bedarf zur Verfügung stehen und muss beim Aufbau von Ladeinfrastruktur berücksichtigt werden.

Wie viel Ladeleistung benötigen 20 Ladepunkte mindestens im Unternehmen?

Ohne ein Lastmanagement muss für 20 Ladepunkte mit jeweils 11 kW mit einer Ladeleistung von insgesamt 220 kW geplant werden. Bei einer Gebäudejahreshöchstlast von 100 kW und benötigten 220 kW für die Ladeinfrastruktur werden insgesamt 320 kW Anschlussleistung benötigt. Mit 40 verfügbaren kW bis zur Erreichung der maximalen Netzanschlusskapazität, benötigt die Ladeinfrastruktur zusätzliche 180 kW.

Mit einem Lastmanagement werden für 20 Ladepunkte mit jeweils 11 kW ca. 90 kW Ladeleistung benötigt. Diese müssen zusätzlich zur Gebäudejahreshöchstlast von 100 kW eingeplant werden. Durch die noch verfügbaren 40 kW bis zur Erreichung der Netzanschlusskapazität werden weitere 50 kW Anschlussleistung benötigt.

Kosteneinsparungen durch ein Lastmanagement

Bei der Betrachtung der Kosten muss zwischen einmalig und jährlich anfallenden Kosten unterschieden werden. Zu den einmalig anfallenden Kosten zählt der Baukostenzuschuss (BKZ) und zusätzliche individuelle Anschlusskosten für den Ausbau der Netzanschlusskapazität. Netznutzungsentgelte hingegen fallen jährlich an und berechnen sich aus der Summe des Jahresleistungspreises und des Arbeitspreises. Netznutzungsentgelte orientieren sich an der Lastspitze, auch wenn diese nur einmal im Jahr erreicht wird. Die Lastspitze ist die maximal benötigte Netzanschlussleistung des Gebäudes, beispielsweise durch den Betrieb der Kantine oder wenn mehrere Maschinen am Morgen gleichzeitig hochfahren.

1. Baukostenzuschuss (BKZ) – einmalig

Die Grundlage für die Berechnung ist der Baukostenzuschuss der Netze BW (gültig ab 14. Oktober 2020). Ohne Lastmanagement beträgt der BKZ netto 85 €/kW (Mittelspannungsnetz) und mit Lastmanagement 83 €/kW (Umspannung zur Niederspannung). Multipliziert mit den benötigten kW ergibt sich ein Preis von 4.150 € für die Netzanschlusskosten bei 50 kW und 15.300 € bei 180 kW. Damit ergibt sich ein Einsparungspotential von 11.150 € bei Einsatz eines Lastmanagements. Zusätzlich können individuelle Anschlusskosten eingespart werden, da beispielsweise ohne Lastmanagement weitere Kosten, wie einem neuen Trafo oder einem Mittelspannungsanschluss, anfallen.

Ohne Lastmanagement

• BKZ bei Leistungserhöhung um 180 kW auf 320 kW ca. 15.300 €
• Individuelle Anschlusskosten (z.B. Mittelspannungsanschluss, neuer Trafo)

Mit Lastmanagement

• BKZ bei Leistungserhöhung um 50 kW auf 190 kW ca. 4.150 €
• Individuelle Anschlusskosten (z.B. zweites Kabel)

2. Netzentgelte – jährlich

Die Berechnung der Netznutzungsentgelte basiert auf den Netzentgelten der Netze BW (gültig ab 01. Januar 2020). Diese setzen sich aus dem Jahresleistungspreis (18,56 € Umspannung Niederspannung; 18,36 € Mittelspannung) und dem Arbeitspreis/kWh (0,0531 € Umspannung Niederspannung; 0,0523 € Mittelspannung) zusammen. Mit der Annahme einer Jahresbenutzungsdauer von 230 Tagen a 9 Stunden mit und der Annahme der Hälfte der Dauer ohne Lastmanagement, ergeben sich Netznutzungsentgelte von 6.424 € mit Lastmanagement und 13.048 € ohne Lastmanagement. Dadurch besteht ein Einsparungspotential von 6.624 € im Jahr.

Ohne Lastmanagement

Jährliche Netznutzungsentgelte von ca. 13.000 €

Mit Lastmanagement

Jährliche Netznutzungsentgelte von ca. 6.400 €