Planung einer TG-Ausstattung für Wallboxen

[ecopowerprofi]

Der Hausanschluss hat sicher eine 250A HAK. Die rote Linie ist garantiert die Summenleistung. Die Phase L2 dümpelt im Vergleich zu den anderen beide mehr oder weniger vor sich hin. Bei der Installation hat man also vergessen die Phasen rotieren zu lassen. Da kann man auch mit einem Lastmanagement den Fehler nicht ausgleichen. Das muss vorher erledigt werden.

Wenn da aber mancher sein Hähnchen brät im E-Herd und gleichzeitig Autos in der TG angesteckt sind, könnte es dunkel werden - oder etwa nicht?

Nee. Wenn die Sicherung im HAK min. 160A beträgt, kann man den Strom in der Spitze mehr als verdoppeln und es passiert immer noch nix. Die Grafik zeigt eindeutig, dass es auch immer nur relativ kurze Spitzen sind.

Ich geh mal davon aus, dass es sich um ca. 50 WE handelt. Wenn alle ein E-KFZ haben, dürfte der zusätzliche Strombedarf im Durchschnitt nur 50A je Phase betragen. Ein Lastmanagement ist dafür überflüssig, wenn man nur 3,7 KW WB erlauben würde. Dann verschiebt sich viel in die Nachtstunden, wo die Balastung nur ca. 15 A je Phase beträgt. Und wie gesagt, wäre das rotieren der Phasen bei der WE-Versorgung wesentlich effizienter als jedes Lastmanagement.

[vonGestern]

Herzlichen Dank schon mal für viele bedenkenswerte Hinweise!
Ein paar wenige Anmerkungen dazu:
@AndiH : erste Punkte sind alle klar, alle "müssen" und "sollen" sind auch klar, aber da scheint es keine große Auswahl von Wallboxen zu geben. Mein Sohn würde sich nach dem Projekt mit Raspberry pi und Phöenix die Finger schlecken, aber bei unserem Großprojekt (90 Eigentümer) werde ich ihm das verbieten.
MobilityHouse ist schon angefragt; mit dem anderen Projekt habe ich nichts zu tun ("Elektor" kennen nicht mehr viele - aber hinschauen werde ich da mal...)

@e-Imo: Die Wallboxen haben doch interne (genügend genau geeichte) Zähler. Die Gesamtsumme soll der Verwalter zahlen und aufteilen auf die Eigentümer, das dürfte nicht viel Aufwand sein.

@ecopowerprofi: Im Trafo für unsere Hausanlage sind 160 A eingesetzt (das Kabel könnte etwas mehr). Ich dachte, dass ein gutes Lastmanagement auch unterschiedliche Phasenbelastung ausgleichen würde, ist das nicht so? Unsere Tesla-Besteller wollen gerne auch mit 11 kW laden können, deshalb haben wir uns die Grenze 11 kW vorgenommen. Ich weiß nicht wie schnell die dicken Sicherungen zünden und wie breit die Spitzen werden, wenn viele Boxen mit Lastmanagement dran hängen...!

Prima, dass man in diesem Forum mehrere fleißige Aktive ansprechen kann. Danke!
Ich verspreche auch das spätere Ergebnis, das sich bei uns als sinnvoll herausstellen wird, hier vorzustellen, denn es sollte schnellstmöglich auch bei anderen TG die Elektrifizierung vorangetrieben werden, sonst wird das nix mehr mit der deutschen Autoindustrie

[spark-ed]

Hallo vonGestern,

sehr weise herangehensweise, sogar schon im Vorfeld ein Lastprofil erfasst!
Hier besteht flächendeckend sehr viel Nachholbedarf bei den Planern und Fachbetrieben, die wirtschaftlich meist auch gar kein Interesse daran haben irgendwelche realen Grenzen auszuloten.

@ecopowerprofi: Im Trafo für unsere Hausanlage sind 160 A eingesetzt (das Kabel könnte etwas mehr). Ich dachte, dass ein gutes Lastmanagement auch unterschiedliche Phasenbelastung ausgleichen würde, ist das nicht so? Unsere Tesla-Besteller wollen gerne auch mit 11 kW laden können, deshalb haben wir uns die Grenze 11 kW vorgenommen. Ich weiß nicht wie schnell die dicken Sicherungen zünden und wie breit die Spitzen werden, wenn viele Boxen mit Lastmanagement dran hängen...!

Lastmanagement bei 3-phasigen WB wird immer durch den höchstbelasteten Aussenleiter limitiert, da ist physikalisch leider nichts zu machen. Einphasige Wallboxen kann man direkt am Belastungsprofil der einzelnen Phase entlang ausregeln.
Ist aber technisch kein größeres Problem die Hausanschlüsse nachträglich so hinzudrehen, dass es einigermaßen symmetrisch wird.
Problematisch ist dann nur die Mindestleistung. Die beträgt bei 3-phasigen Boxen 4,2kW und planungstechnisch gilt für Wallboxen theoretisch ein Gleichzeitigkeitsfaktor von 1
Abhilfe ginge nur noch durch verzögerten Ladestart bei zu hoher Belastung. Wäre mir aber nicht sicher, ob die verschiedenen Onboardlader das mitmachen

Ich verspreche auch das spätere Ergebnis, das sich bei uns als sinnvoll herausstellen wird, hier vorzustellen, denn es sollte schnellstmöglich auch bei anderen TG die Elektrifizierung vorangetrieben werden, sonst wird das nix mehr mit der deutschen Autoindustrie

Leider ist das nur zu wahr wahr - es gibt bereits viele E-Auto-Nutzer, die sich von der unbedarften Eigentümergemeinschaft ungeregelte 22kW Boxen haben absegnen lassen. Da wird es in Zukunft auf einen Disput hinauslaufen ...

[kub0815]

Abhilfe ginge nur noch durch verzögerten Ladestart bei zu hoher Belastung. Wäre mir aber nicht sicher, ob die verschiedenen Onboardlader das mitmachen

Das wäre aber mal auch eine Hausaufgabe für die Laderhersteller das sie Lastmanagmentszenarien besser unterstützen.
und für die Ladeboxhersteller an einem übergreifenden standart zum Lastmanagement.

Ich würde ja die Industriestandarts 4-20mA jeder softwarelösung vorziehen. Aus einen einfachen grund. Da die Schnittstelle einfach kann sie von jeden wald und wiesen elektriker ohne riesiges backround wissen angeschlossen und auch getestet werden.

Wenn man einen einen Netzwerkanschluss für das Lastmanagement an der Box braucht ist das ding auch Angreifbar und störungsanfällig. So mit der Industrienormanschluss muss ich nur einen den zentralen steuerungsrechner absichern. Damit das ganze auch störungsunanfällig wird würde ich einen Notmodus haben wollen das ganz ohne globale Steuerung die Box noch 1Phasig mit 10 oder 16A läuft. Und auf genau diesen Fall würde ich auch meine anschlussleistung dimensionieren.

VG
Jürgen

[AndiH]

Das Problem bei analogen Anschlüssen ist das am Master soviele analoge Ausgänge vorhanden sein müssen wie es Wallboxen gibt. Das ist bei 10...20 Stück kein Problem, bei Richtung hundert wird das aber schon ein ganz schönes Anschlussfeld und es wird die entsprechenden Treiberstufe und Logik benötigt um hunderte von analogen Ausgängen anzusteuern. Bei Netzwerk basierten Lösungen habe ich zwar auch ein Anschluss pro Wallbox, aber auch nur einen am Master der dann im Zeitmultiplex Verfahren die Stationen ansteuert. Wenn dann die Abrechnung über Zähler in den Wallboxen gemacht werden soll ist man bei OCPP über TCP/IP, damit geht dann fast alles solange es die Steuer Software und die Wallbox hergibt und es lässt sich entsprechend absichern.
Falls tatsächlich mal einer programmieren will gäbe es da schon ein OCPP Gerüst z.B. hier:
http://www.oss.io/p/RWTH-i5-IDSG/steve

Viel Erfolg

Andi

[ecopowerprofi]

Unsere Tesla-Besteller wollen gerne auch mit 11 kW laden können

Wollen dürfen die schon aber dürfen dürften die bei mir nicht. Die min. Ladeleistung beträgt dreiphasig 4,2 kW. Einphasig ist das nur 1,4 kW. Mit 11 kW wäre ein 60 kWh Akku bereits nach ca. 6 Std voll, wenn er komplett leer wäre. Eine komplett leere Batterie wird es wohl nicht geben, sodass meisten der Akku nach 2 bis 3 Std mit 11 kW wieder voll iwäre. Bei 3,7 kW (könnte man auch auf 4,6 kW anheben) wäre der Akku dann nach ca. 6 bis 9 Std. voll was aber den Vorteil hätte, wenn man Nachmittags nach Hause kommt ein großer Teil des Ladens in Zeiten stattfindet (Nachts) wo der Stromverbrauch sowieso gering ist.

Fazit: Einphasig 3,7 kW ungeregelt ist nicht weniger effizient als dreiphasig 11 kW geregelt wo Abends, wenn alle nach Hause kommen und anstöpseln man die Leistung auf das Minimum runter regeln muss.

Man könnte auch den Stellplatzinhaber die Option lassen zwischen ein- und dreiphasig. Die mit dreiphasigen Lader müssten sich dann die Kosten für die Regelung und zusätzlicher Baukostenzuschuss teilen.

Aber wie gesagt in den nächsten 10 Jahren wird die Regelung nicht benötigt und wenn nur 3,7 meinetwegen auch 4,6 kW einphasig erlaubt werden, dann wird die Regelung nie erforderlich.

[ecopowerprofi]

Alle vergessen bei der LAN-Lösung, dass man in 10 bis 20 Jahren die WB auch noch ansteuern muss. Keiner wird sich alle 5 Jahre eine neue WB kaufen, weil die nicht mehr kompatibel sind. So kurzlebig wie die Software bzw. Betriebssysteme z.Zt. sind, kann man davon bei 50 bis 100 WB unterschiedlicher Hersteller nur abraten.

[vonGestern]

Besten Dank für die erneut sehr aufschlussreichen Kommentare!
Ich hatte übrigens unseren Eigentümern als erste Vorabinformation den exponentiellen Anstieg der BEV-Zulassungen in D bis einschließlich August '17 aufgezeichnet. Jetzt würde ich die heute im Spiegel gebrachte logarithmische Darstellung nehmen:
http://rdir.de/r.html?uid=A.B.BsBi.Pfn. ... AAgSi-3zbw
Ich hatte dazugeschrieben, dass alles schneller kommt, als man denkt. Deshalb will ich auch nicht eine einfachere Lösung, die "für die nächsten 10 Jahre reichen wird", vorschlagen.
Viele Grüße
vonGestern

[hotwire]

Das Thema interessiert mich auch.

Was meiner Meinung nach bei diesem Thema noch nicht beleuchtet wurde, ist die Art der Leistungsverteilung auch eine planerische Herausforderung.
In "meiner" TG ist die Konstellation so, dass die TG (eigene WEG) für mehrere Häuser, welche auch rechtlich eigene WEGs sind, geteilt wird. Und daher sehr weitläufig ist.

Wenn man nun, wie bei vonGestern, eine Grundinstallation (Kabelwege, Kernbohrungen etc.) für alle vorbereiten will, die von der Gemeinschaft bezahlt wird, und bei Bedarf nur die letzten Meter und Wallbox von dem Eigentümer der wirklich eine Lademöglichkeit an seinem Stellplatz haben will.

Wenn dann ein Eigentümer der seinen Stellplatz am anderen Ende der TG wie seinen Wohnungskeller hat, da wo der Zählerschrank sitzt (ja so was gibt's), eine Lademöglichkeit haben will, muß ein Kabel quer durch die TG gezogen werden.

Da hier ja etwas überraschend einphasige Ladeoptionen , was was ich nicht nachvollziehen kann, vorgeschlagen wird, muß bei Leitungslängen von >60m eher 90m schon an ein 3x10mm² verlegt werden um unter den 3% Spannungfall zu bleiben. Da sind die Einschränkungen der Verlegearten bezüglich Dämmung und Kabelhäufung noch nicht berücksichtigt.
Das kann's doch nicht sein.

Da muss es doch etwas geben, was die Leistung busartig verteilt

[kub0815]

Das Problem bei analogen Anschlüssen ist das am Master soviele analoge Ausgänge vorhanden sein müssen wie es Wallboxen gibt. Das ist bei 10...20 Stück kein Problem, bei Richtung hundert wird das aber schon ein ganz schönes Anschlussfeld

Ja und? Das ist im industriellen umfeld nicht ungewöhnliches das sollte jeder elektriker der SPSen kennt hinbekommen. Die HW dazu gibt es schon viele Jahre zu kaufen. Und man wird auch in 20 Jahren noch ersatzteile dafür bekommen. Bei der Softwarelösung wird man immer irgentwas finden was gerade aus irgenteinen grund nicht zusammenpassen wird.

Aber ich bin schon gespannt was für eine Lösung jetzt gewählt wird.

mich würde mich da als entscheider frage was passiert bei einer Störung der kommunikation Wallbox zur zentralsteuerung. Bekomm ich dann noch Strom?

Wie gerecht wird die Stromverteilung sein? Wenn ich 1Phasig mein Auto lade werde ich dann auch so stark runtergebremst wie einer der 3Phasig läd? Bei 3Phasiger Ladung kann nix oder 4,2kw gegeben werden. Bei 1Phasiger Ladung kann man bis 1,4kw runter.

Wie hoch sind die Wartungskosten?