Mit dem Ausbau des gewerblichen Ladens zeichnet sich eine neue Herausforderung ab

Die Diskussion über gewerbliche Ladeinfrastruktur hat sich in den vergangenen Jahren grundlegend gewandelt.

Vor nicht allzu langer Zeit beschäftigte Betreiber vor allem eine Frage: Wie viel Ladeleistung kann ein Standort bereitstellen?

Heute hat sich die Diskussion verschoben. In Europa und Nordamerika schafft das rasante Wachstum bei elektrischen Lkw und Bussen sowie die Elektrifizierung gewerblicher Flotten eine neue betriebliche Realität. Ladestandorte werden größer, stärker frequentiert und komplexer.

Laut dem Europäischen Automobilherstellerverband (ACEA) stiegen die Neuzulassungen batterieelektrischer Lkw in Europa im Jahr 2024 um mehr als 50 %. Gleichzeitig beschleunigen Regelwerke wie die Verordnung der Europäischen Union über den Aufbau der Infrastruktur für alternative Kraftstoffe (AFIR) den Ausbau von Hochleistungs-Ladekorridoren für den Güterfernverkehr.

Entsprechend liefern sich Infrastrukturentwickler einen Wettlauf um immer höhere Ladeleistungen. Ladesysteme der Megawattklasse, MCS-Fähigkeit und Multi-Megawatt-Ladehubs sind zu festen Gesprächsthemen der Branche geworden.

Doch hinter dem Streben nach größeren Zahlen verbirgt sich eine weniger sichtbare Herausforderung.

Viele Ladestandorte stellen fest, dass eine höhere installierte Leistung sich nicht automatisch in bessere Ladeperformance übersetzt.

Tatsächlich kämpfen manche Stationen mit mehreren Megawatt installierter Leistung weiterhin mit der Leistungsausnutzung, dem Ladedurchsatz und der Kapitalrendite.

Die Ursache hat oft wenig mit dem Stromnetz zu tun.

Vielmehr entscheidet sich die Frage daran, wie die Leistung innerhalb des Ladestandorts selbst verteilt wird.

Die verborgenen Kosten von Leistungsinseln

Die meisten herkömmlichen verteilten Ladearchitekturen basieren auf voneinander unabhängigen Leistungsschränken.

Eine Ladestation mag aus mehreren Schränken und mehreren Ladesäulen bestehen, doch jeder Schrank arbeitet weitgehend als in sich geschlossenes System. Leistung lässt sich zwar zwischen den an denselben Schrank angeschlossenen Ladesäulen teilen, darüber hinaus jedoch selten.

Auf den ersten Blick wirkt dieses Konzept vernünftig.

In der Praxis entsteht dadurch jedoch, was man als Leistungsinselnbezeichnen kann.

Stellen Sie sich ein Logistikdepot mit vier 480-kW-Ladeschränken vor.

Der Standort scheint über fast 2 MW verfügbare Ladeleistung zu verfügen.

In den Spitzenzeiten treffen mehrere Schwerlast-Lkw gleichzeitig ein und laden an Terminals, die von einem einzigen Schrank versorgt werden. Gleichzeitig bedienen benachbarte Schränke womöglich nur wenige Fahrzeuge, deren Ladeleistung bereits abnimmt, weil sich die Batterien höheren Ladezuständen nähern.

Obwohl an anderer Stelle der Station ungenutzte Leistung vorhanden ist, bleibt sie in den einzelnen Schränken gefangen.

Der überlastete Schrank kann nicht darauf zugreifen.

Das Ergebnis ist ein Paradoxon, das viele Betreiber kennen:

Die Ladestation wirkt in einem Bereich vollständig ausgelastet, während wertvolle Kapazität an anderer Stelle ungenutzt bleibt.

Aus betriebswirtschaftlicher Sicht entstehen daraus mehrere Herausforderungen:

• Geringere Gesamtausnutzung der Leistung
• Längere Standzeiten der Fahrzeuge
• Geringerer Ladedurchsatz
• Unternutzung teurer Netzanschlüsse
• Geringere Erlöse aus der installierten Infrastruktur

Mit anderen Worten: Betreiber bezahlen Kapazität, die sie nicht vollständig monetarisieren können.

Warum dieses Problem an Bedeutung gewinnen wird

Mit der weiter beschleunigten Verbreitung gewerblicher Elektrofahrzeuge werden die Profile der Ladenachfrage immer unvorhersehbarer.

Ein moderner Ladehub kann gleichzeitig folgende Fahrzeuge bedienen:

• Elektro-Lkw für den Fernverkehr
• Regionale Zustellflotten
• Elektrobusse
• Leichte Nutzfahrzeuge
• Kunden an öffentlichen Schnellladepunkten

Jedes Fahrzeug bringt unterschiedliche Batteriegrößen, Ladekurven und Leistungsanforderungen mit.

Ein Schwerlast-Lkw kann unmittelbar nach seiner Ankunft mehrere Hundert Kilowatt abrufen. Ein anderes Fahrzeug am selben Standort benötigt womöglich nur einen Bruchteil dieser Leistung.

Diese Vielfalt führt im Tagesverlauf zu erheblichen Schwankungen der Leistungsnachfrage.

Herkömmliche schrankbasierte Architekturen waren ursprünglich nicht für dieses Maß an Komplexität ausgelegt.

Mit dem Ausbau der Ladestandorte von mehreren Hundert Kilowatt zu Anlagen im Multi-Megawatt-Bereich treten die Grenzen isolierter Schrankarchitekturen immer deutlicher zutage.

Die Branche steht daher vor einer neuen Frage:

Wie können Betreiber die Nutzung vorhandener Leistungsressourcen maximieren, bevor sie in zusätzliche Kapazität investieren?

Von der Schrankoptimierung zur Standortoptimierung

Die Antwort liegt womöglich nicht im Hinzufügen weiterer Ladeschränke.

Sie liegt vielmehr in einem neuen Verständnis davon, wie Leistung über den gesamten Ladestandort hinweg gesteuert wird.

Dies ist die Philosophie hinter dem verteilten Ladesystem Injet HanYuan.

Anstatt jeden Schrank als eigenständige Leistungsquelle zu behandeln, verbindet HanYuan alle Leistungsschränke über eine dedizierte Power Distribution Unit (PDU) zu einem gemeinsamen standortweiten Leistungspool.

Jedes Ladeterminal kann dynamisch auf die verfügbaren Leistungsressourcen der gesamten Station zugreifen.

Leistung wird nicht länger durch die physischen Schrankgrenzen beschränkt.

Stattdessen fließt sie dorthin, wo Bedarf besteht.

Der Ladestandort arbeitet damit faktisch als ein einziges koordiniertes Energiesystem statt als Ansammlung einzelner Ladeeinheiten.

Der Mehrwert schrankübergreifender dynamischer Zuteilung

Dynamische Leistungsverteilung ist kein neues Konzept.

Viele Ladesysteme erlauben bereits die Leistungsverteilung zwischen den an einen einzelnen Schrank angeschlossenen Terminals.

Was HanYuan auszeichnet, ist die Fähigkeit, diese Funktion über mehrere Schränke hinweg auszuweiten.

Durch die schrankübergreifende dynamische Zuteilung werden alle angeschlossenen Leistungsschränke Teil desselben Ressourcennetzes.

Steigt der Bedarf in einem Bereich des Standorts, kann zusätzliche Leistung aus anderweitig unterausgelasteten Schränken zugewiesen werden.

In Spitzenzeiten kann mehr Leistung auf eine geringere Zahl von Fahrzeugen konzentriert werden, um ultraschnelles Laden zu ermöglichen.

In Zeiten geringerer Nachfrage lässt sich die Leistung gleichmäßiger auf mehrere Fahrzeuge verteilen.

Diese Flexibilität hilft Betreibern, sich an ein veränderndes Ladeverhalten anzupassen, ohne überdimensionierte Infrastrukturinvestitionen tätigen zu müssen.

Vor allem aber wird so vertraglich gesicherte Netzkapazität in nutzbare Betriebskapazität verwandelt.

Aus Kapazität Ertrag machen

Für Betreiber von Ladestandorten zählt am Ende die Auslastung mehr als die Nennleistung.

Eine Station erwirtschaftet ihre Erlöse nicht auf Basis ihrer ausgewiesenen Megawattleistung.

Sie erwirtschaftet ihre Erlöse auf Basis dessen, wie effizient sie verfügbaren Strom in tatsächlich erbrachte Ladevorgänge umsetzt.

Eine höhere Auslastung wirkt sich unmittelbar auf das Betriebsergebnis aus.

Nach internen Simulationen von Ladestandorten können die standortweite Leistungszusammenführung und die schrankübergreifende Zuteilung die Gesamtausnutzung der Leistung bei gemischten Ladeszenarien um rund 30 % gegenüber herkömmlichen isolierten Architekturen verbessern.

Eine höhere Auslastung kann beitragen zu:

• Höherem Ladedurchsatz
• Besserer Rentabilität der Station
• Besserer Rendite der Netzanschlussinvestitionen
• Geringerem Bedarf an vorzeitiger Infrastrukturerweiterung
• Effizienterer Nutzung der elektrischen Anlagen

Für Betreiber mit Netzengpässen und wachsender Nachfrage können diese Vorteile wertvoller sein als die bloße Installation zusätzlicher Ladeleistung.

Vorbereitung auf die nächste Generation des Flottenladens

Da sich die Branche in Richtung MCS-fähigen Schwerlastladens und immer anspruchsvollerer Lade-Ökosysteme bewegt, wird die Infrastrukturarchitektur ebenso wichtig wie die Ladeleistung selbst.

Die Zukunft des gewerblichen Ladens wird sich nicht allein daran entscheiden, wie viele Megawatt ein Standort installieren kann.

Sie wird sich daran entscheiden, wie intelligent diese Megawatt genutzt werden.

Am erfolgreichsten werden jene Ladestandorte sein, die ihre Leistungsabgabe in Echtzeit anpassen, die Auslastung maximieren und eine Vielzahl von Fahrzeugtypen unterstützen, ohne Einbußen bei der Betriebseffizienz hinzunehmen.

Die schrankübergreifende Leistungsverteilung ist ein wichtiger Schritt in diese Zukunft.

Treffen Sie Injet HanYuan auf der Power2Drive Europe

Auf der Power2Drive Europe präsentiert Injet New Energy das verteilte Ladesystem HanYuan und zeigt, wie die standortweite Leistungszusammenführung und die schrankübergreifende dynamische Zuteilung Betreibern helfen, die Auslastung zu verbessern, den Durchsatz zu erhöhen und mehr Wert aus der bestehenden Infrastruktur zu gewinnen.

Da das gewerbliche Laden in das Megawatt-Zeitalter eintritt, verschiebt sich die Diskussion.

Die Frage lautet nicht mehr, wie viel Leistung eine Station installieren kann.

Die Frage lautet, wie viel dieser Leistung tatsächlich genutzt werden kann.