Schnellladen trotz begrenzter Anschlussleistung dank Batteriespeicher
Schnellladeinfrastruktur wird zunehmend auch an Gewerbe- und Arealstandorten nachgefragt. Oftmals zeigt sich dann, dass nicht die Ladestation selbst der limitierende Faktor ist, sondern die am Installationsort verfügbare Leistung. In solchen Fällen können Batteriespeicher als Leistungs-Booster wirken, indem sie Ladeleistung und Netzbezug zeitlich entkoppeln.
Schnellladeinfrastruktur ist längst nicht mehr nur ein Thema für Autobahnraststätten oder grosse öffentliche Ladeparks. Auch immer mehr Gewerbebetriebe, Autohäuser, Logistikstandorte und Firmenareale prüfen, wie sie DC-Ladepunkte in ihre bestehende Infrastruktur integrieren können. Der Wunsch ist nachvollziehbar: Fahrzeuge sollen in kurzer Zeit wieder einsatzbereit sein, Ladeprozesse sollen in betriebliche Abläufe passen und die Infrastruktur soll mit der Elektrifizierung von Flotten mitwachsen.
In der Praxis zeigt sich jedoch schnell, dass nicht die Ladestation selbst die grösste Hürde darstellt. Entscheidend ist häufig die Frage, wie viel Leistung am Standort tatsächlich verfügbar ist. DC-Schnelllader mit 50, 80 oder mehr kW-Ladeleistung stellen deutlich höhere Anforderungen an Netzanschluss, Verteilung und Betriebsführung als klassische AC-Ladepunkte. Spätestens wenn mehrere Fahrzeuge gleichzeitig laden oder weitere Verbraucher am Standort hinzukommen, wird die verfügbare Anschlussleistung zum limitierenden Faktor.
Ein Netzausbau ist technisch oft naheliegend, aber nicht immer die beste Option. Je nach Standort können zusätzliche Anschlusskosten, Anpassungen an der Hauptverteilung, Tiefbauarbeiten, Bewilligungsverfahren und längere Projektlaufzeiten entstehen. Für Betreiber stellt sich deshalb früh die Frage, ob der Netzanschluss, die Zuleitung oder die elektrische Erschliessung erweitert werden muss oder ob sich die vorhandene Infrastruktur intelligenter nutzen lässt.
Batteriespeicher entkoppeln Ladeleistung und Netzbezug
Batteriespeicher können die physikalische Begrenzung eines Netzanschlusses nicht aufheben. Sie können jedoch dafür sorgen, dass die am Fahrzeug bereitgestellte Ladeleistung zeitweise höher ist als die Leistung, die gleichzeitig aus dem Netz bezogen wird. Genau diese Entkopplung macht Speicher für Schnellladeinfrastruktur interessant.
Das Prinzip ist einfach: Der Netzanschluss stellt die verfügbare Basisleistung bereit. Der Batteriespeicher ergänzt bei Bedarf die fehlende Leistung, wenn ein Fahrzeug mit hoher Leistung lädt. In Phasen mit geringer Ladeaktivität wird der Speicher wieder nachgeladen, entweder aus dem Netz oder aus einer vorhandenen Photovoltaikanlage. Entscheidend ist dabei das Energiemanagementsystem. Es überwacht Netzbezug, Ladeleistung, Speicherzustand und weitere Verbraucher am Standort und sorgt dafür, dass definierte Leistungsgrenzen eingehalten werden.
Für die Planung bedeutet das: Nicht jede kurzzeitige Ladeleistung muss dauerhaft über den Netzanschluss abgedeckt werden. Entscheidend ist, ob Speicherleistung, Speicherkapazität und Nachladefenster zum tatsächlichen Nutzungsprofil passen.
Praxisprojekt: 130-kW-Ladeleistung trotz lokaler Leistungsbegrenzung
Wie gross die Lücke zwischen gewünschter Ladeleistung und lokal verfügbarer Leistung sein kann, zeigt ein aktuelles Praxisprojekt am Standort der Simplee AG. Dort sollen ein 50-kW- und ein 80-kW-Schnelllader betrieben werden. Zusammen ergibt sich eine maximale Ladeleistung von 130 kW. Die bestehende Zuleitung zum vorgesehenen Installationsort ist jedoch auf 63 A begrenzt, was einer verfügbaren Leistung von rund 43,5 kW entspricht. Der Hausanschluss selbst ist deutlich grösser dimensioniert, für die geplante Ladeinfrastruktur ist jedoch die lokal verfügbare Zuleitung der limitierende Faktor.
Ohne zusätzliche Massnahmen wäre die gleichzeitige Nutzung beider Schnelllader mit voller Leistung an diesem Punkt der Installation nicht möglich. Im konkreten Projekt wird deshalb die Ladeinfrastruktur mit einem Batteriespeicher kombiniert. Zum Einsatz kommt ein Speicher mit 241-kWh-Kapazität und 120-kW-Leistung. Bei gleichzeitiger Volllast beider Schnelllader entsteht rechnerisch eine Leistungslücke von 86,5 kW. Diese Differenz kann der Speicher temporär abdecken, während die bestehende Zuleitung innerhalb ihrer Leistungsgrenze betrieben wird. Abbildung 1 stellt die Rahmenbedingungen des Praxisprojektes schematisch dar.
Das Beispiel zeigt den zentralen Planungsansatz: Entscheidend ist nicht nur die maximale Ladeleistung der installierten Geräte, sondern das Zusammenspiel aus vorhandener Erschliessung, realer Nutzung, Speicherleistung, Speicherkapazität und Nachladefenstern.
Dimensionierung beginnt beim Anwendungsfall
Ob ein Batteriespeicher passend dimensioniert ist, lässt sich nicht allein an der installierten Ladeleistung beurteilen. Entscheidend ist der konkrete Anwendungsfall: Wer lädt am Standort, wie häufig treten gleichzeitige Ladevorgänge auf, wie lange stehen die Fahrzeuge und wie schnell müssen sie wieder einsatzbereit sein? Erst daraus ergeben sich die Anforderungen an Speicherleistung, Speicherkapazität und Energiemanagement.
Leistung und Kapazität beantworten unterschiedliche Fragen. Die Speicherleistung in Kilowatt (kW) bestimmt, welche Lastspitzen abgefangen werden können. Die Kapazität in Kilowattstunden (kWh) bestimmt, wie lange diese Unterstützung möglich ist. In der Praxis ist der theoretische Maximalfall jedoch nur ein Teil der Planung. Fahrzeuge laden nicht dauerhaft mit voller Leistung, sondern folgen einer Ladekurve. Gleichzeitig reduzieren Wirkungsgrade, Mindestladezustand, Betriebsreserven und Alterung die tatsächlich nutzbare Energiemenge.
Eine gute Auslegung orientiert sich deshalb an realistischen Nutzungsszenarien und berücksichtigt auch zukünftige Lasten. Wenn später zusätzliche Schnellladepunkte oder höhere Ladeleistungen vorgesehen sind, müssen Verteilung, Kommunika-tion, Speicherintegration und Energiemanagement von Beginn an skalierbar gedacht werden. Ziel ist nicht die grösstmögliche Batterie, sondern ein System, das aktuelle Anforderungen erfüllt, Reserven für künftige Anwendungen bietet und wirtschaftlich zum Standort passt.
Business Case: Ladefähigkeit zuerst, Zusatznutzen realistisch bewerten
Der wirtschaftliche Nutzen eines speichergestützten Ladeparks liegt bei begrenzter Anschluss- oder Zuleitungsleistung nicht primär in klassischen Zusatzerlösen. Entscheidend ist zunächst, dass der Speicher Ladeleistungen ermöglicht, die lokal sonst nicht verfügbar wären. Er kann dadurch einen Ausbau der elektrischen Erschliessung vermeiden, reduzieren oder zeitlich verschieben und die Umsetzung der Ladeinfrastruktur beschleunigen.
Zusätzliche Anwendungen wie Peak Shaving, Eigenverbrauchsoptimierung mit Photovoltaik oder perspektivisch Systemdienstleistungen können den Business Case ergänzen. Gerade bei stark begrenzter lokaler Leistung sollten diese Potenziale jedoch realistisch bewertet werden. Wenn der Speicher vor allem dafür benötigt wird, Schnellladevorgänge zu unterstützen, steht jede Zusatzfunktion in Konkurrenz zur Hauptaufgabe: genügend Leistung und Energie für das Laden bereitzuhalten.
Eine fachkundige Planung muss deshalb Prioritäten setzen. Zuerst ist zu klären, welche Ladeleistung heute und künftig benötigt wird, wie häufig Lastspitzen auftreten und welche Nachladefenster bestehen. Erst danach lässt sich beurteilen, ob weitere Anwendungen wirtschaftlich sinnvoll integriert werden können. Gerade bei solchen Fragestellungen zahlt sich der frühzeitige Austausch mit spezialisierten Fachpartnern aus. Anbieter wie Enotea unterstützen dabei, technische Machbarkeit, wirtschaftliche Bewertung, Energiemanagement und spätere Erweiterbarkeit von Beginn an gemeinsam zu denken. Ein späterer Ausbau der elektrischen Erschliessung macht den Speicher dabei nicht automatisch überflüssig. Er kann dann stärker für Peak Shaving, Eigenverbrauchsoptimierung oder weitere Flexibilitätsanwendungen genutzt werden. Ein guter Business Case entsteht deshalb nicht durch möglichst viele Funktionen von Beginn an, sondern durch ein stimmiges Gesamtkonzept aus Ladebedarf, Speichergrösse, Betriebsstrategie und Erweiterbarkeit.
Grenzen: Nicht jeder Netzengpass lässt sich wegspeichern
Batteriespeicher können vorhandene Anschluss- oder Zuleitungsleistung besser nutzbar machen, sie ersetzen aber nicht in jedem Fall einen Ausbau der elektrischen Infrastruktur. Entscheidend ist, ob hohe Ladeleistungen nur zeitweise auftreten oder dauerhaft benötigt werden. Ein Speicher kann Leistung zeitlich verschieben, aber keine dauerhaft fehlende Leistung erzeugen.
An Grenzen stösst das Konzept vor allem dann, wenn mehrere Fahrzeuge über längere Zeit mit hoher Leistung laden und kaum Nachladefenster für den Speicher bestehen. Ist der Speicher entladen, muss entweder die Ladeleistung reduziert oder zusätzliche Leistung bereitgestellt werden. Auch Wirkungsgrade, Mindestladezustand, Alterung, Temperaturmanagement und Betriebsreserven reduzieren die tatsächlich nutzbare Kapazität.
Speichergestützte Ladeinfrastruktur ist deshalb besonders dort sinnvoll, wo Lastspitzen zeitlich begrenzt auftreten und der Speicher zwischen den Ladevorgängen wieder geladen werden kann. Wo dagegen dauerhaft hohe Ladeleistungen erforderlich sind, bleibt ein Ausbau von Netzanschluss, Zuleitung oder Verteilung langfristig oft unvermeidbar. Genau deshalb sollte die Speicherlösung nicht als Ersatz jeder Netzverstärkung verstanden werden, sondern als Instrument, um bestehende Infrastruktur gezielt und intelligenter zu nutzen.
Speicher schaffen Handlungsspielraum
Schnellladeinfrastruktur wird an immer mehr Standorten benötigt, trifft in der Praxis aber häufig auf begrenzte Anschluss- oder Zuleitungsleistung. Batteriespeicher können hier einen wichtigen Beitrag leisten, indem sie Ladeleistung und Netzbezug zeitlich entkoppeln. Sie machen es möglich, kurzfristig höhere Ladeleistungen bereitzustellen, ohne dass jede Leistungsspitze dauerhaft über die elektrische Erschliessung abgedeckt werden muss.
Der entscheidende Punkt ist die Planung. Nur wenn Anwendungsfall, Ladeprofile, Speicherleistung, Kapazität, Nachladefenster und Energiemanagement zusammen betrachtet werden, entsteht ein robustes Gesamtsystem. Zusatznutzen wie Peak Shaving, Eigenverbrauchsoptimierung oder Flexibilitätsanwendungen können den Business Case ergänzen, sollten aber realistisch bewertet und klar priorisiert werden.
Batteriespeicher ersetzen nicht jede Netzverstärkung. Sie schaffen aber wertvollen Handlungsspielraum: Projekte können früher umgesetzt, bestehende Infrastruktur besser genutzt und spätere Erweiterungen gezielter vorbereitet werden. Gerade an Gewerbe- und Arealstandorten können sie damit zu einem entscheidenden Baustein für den nächsten Ausbauschritt der Ladeinfrastruktur werden.