Laden am Zielort: Welche Ladeleistung passt zur Parkdauer?

Eine halbe Stunde am Supermarkt, zwei Stunden beim Abendessen oder eine ganze Nacht am Hotelparkplatz. Wer sein Elektroauto in dieser Zeit lädt, nutzt Laden am Zielort, auch Destination Charging genannt. Für Betriebe, die ihren Kundinnen und Kunden Ladepunkte anbieten, stellt sich dabei eine praktische Frage: Wie viel Energie brauchen die Fahrzeuge bis zur Abfahrt?

Wie funktioniert das Laden am Zielort?

Auf einer längeren Fahrt legen viele Fahrer einen Ladestopp ein und fahren weiter, sobald sie genug Energie für die nächste Etappe haben. Beim Laden am Zielort richtet sich die Parkdauer nach dem Aufenthalt. Wer um 20 Uhr im Hotel ankommt und um 8 Uhr abreist, kann das Elektroauto bis zu zwölf Stunden angeschlossen lassen. Solange am Morgen genug Energie für die Weiterfahrt zur Verfügung steht, spielt es für den Gast meist eine geringe Rolle, ob der Ladevorgang schon um 21 Uhr oder erst in der Nacht endet. Für das Hotel schafft die längere Standzeit Spielraum, um die verfügbare Leistung auf mehrere Fahrzeuge zu verteilen.

Wie viel Energie lässt sich während der Parkzeit laden?

Für eine erste Schätzung multiplizieren Sie die durchschnittliche Ladeleistung in kW mit der Ladedauer in Stunden. Das Ergebnis ist die abgegebene Energiemenge in kWh. Um 30 kWh in einer halben Stunde abzugeben, sind rechnerisch 60 kW im Durchschnitt erforderlich. Stehen sechs Stunden zur Verfügung, reichen im Mittel 5 kW.

Bei konstanten 11 kW kann ein Ladepunkt während eines halbstündigen Einkaufs rund 5,5 kWh abgeben. Bei einem zweistündigen Restaurantbesuch sind es 22 kWh. Über acht Stunden am Hotelparkplatz ergeben sich bei durchschnittlich 4 kW etwa 32 kWh. Wie viel Energie Sie pro Ladevorgang einplanen sollten, hängt davon ab, was Ihre Kunden typischerweise für ihre nächste Fahrt brauchen.

Die Beispiele beziehen sich auf die am Ladepunkt abgegebene Energie. Durch Ladeverluste kommt etwas weniger im Akku an. Außerdem kann die tatsächliche Anschlussdauer kürzer sein als die Parkdauer. Beim Laden mit Wechselstrom (AC) begrenzt auch das Bordladegerät die Leistung. Kann ein Elektroauto höchstens 11 kW AC aufnehmen, bleibt es auch an einem AC-Ladepunkt mit 22 kW bei maximal 11 kW.

Wann lohnt sich mehr Ladeleistung und wann sind mehr Ladepunkte sinnvoll?

Auf einem Supermarktparkplatz mit kurzen Aufenthalten kann eine höhere Ladeleistung helfen, bis zum Ende des Einkaufs mehr Energie zu laden. Voraussetzung ist, dass das Fahrzeug die Leistung aufnehmen kann. Bei einem zweistündigen Restaurantbesuch kann auch ein AC-Ladepunkt mit geringerer Leistung genug Energie für die nächste Etappe liefern. Bei Ladestationen für Hotels und Unterkünfte geht es häufig darum, dass möglichst viele Gäste bei der Ankunft einen freien Ladeplatz finden und morgens mit ausreichend Energie losfahren können.

Ob AC- oder DC-Laden sinnvoll ist, hängt vom Energiebedarf und der verfügbaren Zeit ab. Wenn viele Gäste auf der Durchreise sind und in kurzer Zeit viel Energie für die Weiterfahrt benötigen, kann sich Gleichstromladen (DC) anbieten. Bleiben die Autos mehrere Stunden stehen, lässt sich die verfügbare Leistung über einen längeren Zeitraum auf mehrere Fahrzeuge verteilen.

Wann werden die Ladeplätze wieder frei?

Ein Restaurant hat vier Ladepunkte und vergibt seine Tische abends in zwei Zeitfenstern. Räumen die Gäste der ersten Runde ihre Stellplätze rechtzeitig, können an denselben vier Ladepunkten bis zu acht Autos am Abend laden. Überschneiden sich die Besuche, finden neu ankommende Gäste unter Umständen alle Plätze belegt, obwohl einzelne Fahrzeuge bereits fertig geladen sind.

Im Hotel ist das besonders deutlich. Wenn vier Gäste ihre Autos um 21 Uhr anschließen und bis zum Morgen auf den Stellplätzen stehen lassen, kann für einen fünften Gast um 23 Uhr bereits alles belegt sein. Mehr Leistung kann die Ladevorgänge verkürzen. Frei wird ein Platz, sobald das Fahrzeug wegfährt. Bei der Planung zählt deshalb auch die Zeit, die ein Auto nach Ladeende auf dem Stellplatz verbringt.

Wie lassen sich 44 kW auf vier Elektroautos verteilen?

Angenommen, auf einem Parkplatz stehen 44 kW für die Ladeinfrastruktur zur Verfügung. Sind vier kompatible Fahrzeuge an vier AC-Ladepunkten angeschlossen, kann jedes Fahrzeug mit bis zu 11 kW laden, solange die gesamte Leistung verfügbar ist. Über zwei Stunden kann jeder Ladepunkt damit bis zu 22 kWh abgeben. Alle vier Fahrer können ihr Fahrzeug direkt bei der Ankunft anschließen.

Die verfügbare Leistung kann im Tagesverlauf schwanken. Teilen sich die Ladepunkte und ein Restaurant denselben Stromanschluss, bleibt während des Abendgeschäfts möglicherweise weniger Leistung für die Fahrzeuge übrig. Der Power Meter von Daze misst die Energieflüsse am Zähler. Auf Basis dieser Messwerte passt das dynamische Lastmanagement die Gesamtleistung für die Ladepunkte an. Über die Leistungsverteilung zwischen den Ladepunkten, auch Power Sharing genannt, wird diese Leistung auf die aktiven Ladepunkte aufgeteilt. Sinkt der Strombedarf der Küche oder endet ein Ladevorgang, kann das System den übrigen Autos mehr Leistung zuweisen. Maßgeblich bleiben die Grenzen der Elektroinstallation, der Ladepunkte und der Fahrzeuge.

Mit einem solchen Lastmanagement lassen sich vier Ladepunkte mit je 11 kW auch dann betreiben, wenn für die Fahrzeuge insgesamt weniger als 44 kW verfügbar sind. Entscheidend ist, wie viel Energie jedes Auto in seiner Anschlusszeit erhält.

Wie viel Energie steht bei hohem Stromverbrauch zur Verfügung?

Nehmen wir an, vier Gäste schließen ihre Elektroautos für zwei Stunden an. In der ersten Stunde lässt der Strombedarf der Küche 22 kW für die Ladepunkte übrig. In der zweiten Stunde stehen wieder 44 kW zur Verfügung. Die Ladepunkte können in beiden Stunden zusammen 66 kWh abgeben. Bei gleichmäßiger Verteilung sind das 16,5 kWh pro Fahrzeug, sofern alle Autos ihren Anteil aufnehmen können.

Damit wäre ein Ziel von 15 kWh pro Auto während des Abendessens erreichbar. Bei einem Ziel von 20 kWh pro Auto würden über alle vier Fahrzeuge gerechnet 14 kWh fehlen. Eine Messung während des Abendgeschäfts zeigt, wie lange die Verbrauchsspitze dauert und wie stark sie sich mit den Ladezeiten der Gäste überschneidet.

Welche Daten brauchen Sie für die Planung?

Wenn Sie Ladelösungen für Ihr Unternehmen prüfen, helfen vier Angaben.

• Typische Parkdauer. Erfassen Sie, wie lange Ihre Kunden bleiben und wie sich die Parkdauer je nach Wochentag und Uhrzeit unterscheidet.

• Energiebedarf pro Ladevorgang. Schätzen Sie, wie viel Energie Ihre Kunden für die Weiterfahrt benötigen.

• Anzahl gleichzeitig angeschlossener Fahrzeuge. Zehn Ladevorgänge über den Tag verteilt können mit weniger Ladepunkten auskommen als zehn Fahrzeuge, die gleichzeitig eintreffen.

• Verfügbare Leistung zu Stoßzeiten. Prüfen Sie, wie viel Leistung zum Laden übrig bleibt, wenn viele Kunden vor Ort sind und der Betrieb gleichzeitig Strom benötigt.

Aus diesen Daten lässt sich ableiten, ob Ihr Parkplatz mehr Ladeleistung pro Fahrzeug oder mehr Ladeplätze braucht. Ziel ist, dass möglichst viele Kunden bei ihrer Abfahrt genug Energie für die nächste Etappe haben.