EV-Laden
Ladelast von Fahrzeugen simulieren: Flotte oder kontinuierlich, Ladetyp, Ladehardware und das daraus berechnete Wochenprofil.
Unter EV bildest du die Ladelast von Elektrofahrzeugen ab. Aus deinen Angaben simuliert Furo ein wöchentliches Lastprofil im 15-Minuten-Takt, das auf den Standortlastgang addiert wird; die daraus entstehenden Kosten und Einsparungen fließen in die Wirtschaftlichkeit der Analyse ein.
Warum du Ladelasten simulierst, bevor du baust
Die Ladesäule selbst ist selten das Problem. Der Engpass ist der Netzanschluss: Er wird auf die höchste gleichzeitige Leistung ausgelegt – die Spitzenlast – und genau diese treibt Anschlusskosten und Leistungspreis. Zehn Fahrzeuge, die nacheinander laden, brauchen einen ganz anderen Anschluss als zehn Fahrzeuge, die gleichzeitig mit voller Leistung ziehen.
Das Tückische: Dieselbe Energiemenge kann zu völlig unterschiedlichen Lastprofilen führen – je nachdem, wie und wann geladen wird. Deshalb simuliert Furo eine komplette Woche und leitet daraus Spitzenlast, Wochen- und Jahresverbrauch ab.
Ladeverhalten: Flotte oder kontinuierlich
Das Ladeverhalten ist der erste und wichtigste Schalter. Es bestimmt, nach welcher Logik die Fahrzeuge an den Standort kommen – und damit die komplette Form des Lastprofils.
Flotte
Eine feste Flotte kehrt täglich zur Basis zurück und lädt in definierten Ladefenstern. Typisch für Lieferdienste, Busdepots oder Firmenfuhrparks: bekannte Fahrzeuge, planbare Strecken, feste Ladezeiten. Du gibst die Ø Wochenstrecke, die Tage und die Ladefenster an. Innerhalb der Fenster laden die Fahrzeuge, bis ihr Tagesbedarf gedeckt oder die Batterie voll ist.
Kontinuierlich
Fahrzeuge treffen über den Tag verteilt ein und laden während ihrer Parkdauer. Typisch für öffentliche Ladeparks, Supermarkt-Parkplätze oder Mobilitäts-Hubs: wechselnde Fahrzeuge, unplanbare Ankünfte. Du gibst die Öffnungszeiten, die Ø Parkdauer und die Anzahl der Fahrzeuge pro Tag an.
Der Unterschied zeigt sich auch in den Eingaben:
| Eingabe | Flotte | Kontinuierlich |
|---|---|---|
| Energiebedarf | Ø Wochenstrecke × Verbrauch, gedeckelt durch die Batterie | Ø Parkdauer × Ladeleistung, gedeckelt durch die Batterie |
| Zeitlogik | Definierte Ladefenster (z. B. 18:00–06:00) | Öffnungszeiten, Ankünfte über den Tag verteilt |
| Verteilung | Planbar durch feste Ladefenster | Glockenförmige Ankünfte, Maximum in der Fenstermitte |
Ladetyp: Volle Leistung oder bedarfsgesteuert
Während das Ladeverhalten festlegt, wann Fahrzeuge laden, bestimmt der Ladetyp, wie eine Ladesäule ihre Leistung steuert. Das ist der Hebel, der bei gleicher Energiemenge über die Höhe der Spitzenlast entscheidet.
- Volle Leistung: Die Ladesäule lädt immer mit voller Leistung, sobald ein Fahrzeug angeschlossen ist; die Leistung wird nicht geregelt. Ergebnis: kurze, hohe Lastspitzen. Typisch für DC-Schnelllader.
- Bedarfsgesteuert: Es wird über den gesamten Zeitraum gleichmäßig geladen, sodass die Spitzenlast möglichst gering ist. Ergebnis: ein flaches, geglättetes Lastprofil. Typisch für smarte AC-Wallboxen.
Ein Rechenbeispiel macht den Effekt greifbar. Ein Fahrzeug braucht 80 kWh und steht in einem 8-Stunden-Ladefenster an einer 22-kW-Wallbox:
- Bedarfsgesteuert: 80 kWh gleichmäßig über 8 h → konstante 10 kW. Flaches Profil, niedrige Spitze.
- Volle Leistung: die Säule zieht 22 kW, bis die 80 kWh nach gut 3,6 h erreicht sind, danach 0 kW. Gleiche Energie, aber mehr als die doppelte Spitzenlast.
Der Ladetyp ist nur im Szenario Flotte wählbar. Im kontinuierlichen Szenario ist die Abfahrtszeit eines Fahrzeugs nicht vorher bekannt, deshalb laden die Fahrzeuge dort immer mit voller Leistung.
Fahrzeuge
Je Fahrzeugtyp hinterlegst du Anzahl, Ø Batteriekapazität und Ø Verbrauch – per Modellauswahl (PKW, Transporter, LKW, Bus) oder manueller Eingabe. Im kontinuierlichen Szenario ist die Anzahl die Zahl der Fahrzeuge, die pro Tag eintreffen, nicht ein fester Fuhrpark.
Ladehardware: Ladepunkte und ihre Leistung
Jeder Standort wird aus einem oder mehreren Ladesäulen-Typen zusammengesetzt. Pro Typ gibst du die Zahl der Ladepunkte und die Leistung pro Ladepunkt an – manuell oder über einen Katalog gängiger Modelle:
| Kategorie | Beispiele | Leistung / Ladepunkt |
|---|---|---|
| AC-Wallbox | Wallbox 11 kW, Wallbox 22 kW | 11–22 kW |
| DC-Schnelllader | Kempower S-Series, Alpitronic HYC 50, Alpitronic HYC 200 | 40–100 kW |
| DC-Hypercharger | ABB Terra 360, Alpitronic HYC 400 | 180–200 kW |
Entscheidend ist, wie die Simulation diese Hardware behandelt: Alle Ladepunkte landen in einem gemeinsamen Pool. Ankommende Fahrzeuge belegen den jeweils stärksten freien Ladepunkt zuerst. Reichen die Ladepunkte nicht für alle Fahrzeuge, hängt das Verhalten vom Ladeverhalten ab:
- Flotte: Die Fahrzeuge laden nacheinander in Schichten – ein Ladepunkt bedient mehrere Fahrzeuge in Folge und lädt entsprechend schneller, damit die Warteschlange innerhalb des Ladefensters abgearbeitet wird. Die Vorschau weist darauf hin, sobald es mehr Fahrzeuge als Ladepunkte gibt.
- Kontinuierlich: Ein Fahrzeug, das eintrifft, während alle Ladepunkte belegt sind, wird abgewiesen – es wartet nicht. Die Vorschau warnt dann, dass nicht die gesamte benötigte Ladeenergie geliefert werden kann.
Das hält die Spitzenlast realistisch: Vier Fahrzeuge an zwei Ladepunkten erzeugen die Last von zwei Ladepunkten – nicht von vier. Und keine Ladesäule überschreitet je ihre Nennleistung.
Wie daraus ein Wochenprofil wird
Die Simulation legt eine ganze Woche in 15-Minuten-Schritten an – von Montag 00:00 bis Sonntag 23:00. Für jeden Schritt wird ermittelt, wie viel Leistung gerade fließt:
- Flotte: Der Tagesbedarf jedes Fahrzeugs wird über die Ladefenster verteilt – je nach Ladetyp gleichmäßig (bedarfsgesteuert) oder als Block mit voller Leistung.
- Kontinuierlich: Die glockenförmig verteilten Ankünfte werden in einzelne Fahrzeuge zerlegt, auf die freien Ladepunkte gesetzt und über ihre Parkdauer geladen.
In beiden Fällen gilt: Die Gesamtleistung ist auf die installierte Ladepunktleistung begrenzt.
Laden über Nacht: Zeitfenster über Mitternacht
Gerade Flotten laden typischerweise nachts, etwa von 22:00 bis 06:00. Solche Ladefenster laufen über Mitternacht hinweg, und die Energie, die nach Mitternacht fließt, gehört korrekterweise auf den Folgetag. Die Simulation rechnet deshalb auf einer durchgehenden Zeitachse: Ein Fenster, das am Sonntagabend beginnt, verteilt seine Last sauber auf Sonntagnacht und Montagmorgen.
Bei Zeitfenstern über Mitternacht zählt der gewählte Tag als Starttag des Zeitfensters. Wer „Montag“ und „22:00–06:00“ wählt, lädt also von Montagabend bis Dienstagfrüh.
Was die Vorschau zeigt
Die Vorschau zeigt das simulierte Wochenprofil (Montag 00:00 bis Sonntag 23:00 Uhr) und die Kennzahlen, die für Auslegung und Wirtschaftlichkeit zählen:
- Spitzenlast (kW) – die höchste Leistung im Wochenverlauf, maßgeblich für Netzanschluss und Leistungspreis.
- Ø Täglicher Verbrauch, Wöchentlicher Verbrauch und Jährlicher Verbrauch – die Basis für Energiekosten und Wirtschaftlichkeit.
Reichen die Eingaben nicht aus, um den gesamten Bedarf zu decken, warnt die Vorschau ausdrücklich: „Mit diesen Einstellungen kann nicht die gesamte benötigte Ladeenergie geliefert werden.“ Bei einer Flotte ist dann mindestens eine Fahrzeugbatterie zu klein für die Tagesstrecke, oder ein Ladefenster bzw. die Zahl der Ladepunkte reicht nicht aus; im kontinuierlichen Szenario mussten Fahrzeuge abgewiesen werden, weil alle Ladepunkte belegt waren. Die Warnung ist ein Sicherheitsnetz für die Auslegung: Sie zeigt, dass die Realität mehr verlangt, als die Konfiguration hergibt.