Da die Elektromobilität die globale Automobilbranche nach und nach umgestaltet, hat die Nachfrage nach einer robusten Ladeinfrastruktur auf allen Kontinenten ein beispielloses Niveau erreicht. Die Internationale Energieagentur prognostiziert, dass die Nachfrage nach EV-Ladestationen bis 2026 1.000 TWh überschreiten wird. Dementsprechend ist der Druck, flächendeckende Ladenetzwerke auf- und die dafür erforderliche Netzinfrastruktur auszubauen, größer denn je.

Der weltweite Übergang zur Elektromobilität birgt sowohl Herausforderungen als auch Chancen. Aktuellen Schätzungen zufolge werden bis 2030 voraussichtlich über 350 Millionen Elektrofahrzeuge unterwegs sein – das entspricht mehr als 60 % der weltweit verkauften Fahrzeuge. Dieser rasante Zuwachs der E-Mobilität erfordert eine koordinierte Reaktion von Infrastrukturbetreibern, Energieversorgern und politischen Entscheidungsträgern, um innerhalb dieses Zeitraums die Verfügbarkeit von über 60 Millionen Ladepunkten sicherzustellen.

Aktuelle Daten aus wichtigen Märkten zeigen, dass der Ausbau der öffentlichen Ladeinfrastruktur im Jahr 2024 erheblich zugenommen hat, wobei die europäischen Märkte ein Wachstum von über 35 % verzeichnen und allein im Vereinigten Königreich fast 20.000 neue Ladepunkte hinzukamen – was einem Anstieg von 19 % gegenüber dem Vorjahr entspricht, wobei Schnellladestationen über 35 % des gesamten Bestands an öffentlichen Ladepunkten ausmachen. Diese dynamischen Zahlen unterstreichen die zunehmende Ausgereiftheit der Ladelösungen, machen aber auch deutlich, dass eine strategische Umsetzung erforderlich ist, um den unterschiedlichen regionalen Anforderungen und Nutzerbedürfnissen gerecht zu werden.

Da Interessengruppen weltweit innovative Ansätze zur Reduzierung der CO2-Emissioneneinführen, hat sich der Fokus auf die Entwicklung intelligenter Ladelösungen verlagert, die sich nahtlos in bestehende Stromnetze integrieren lassen. Die Global EV Infrastructure Initiative von 2024 betont die Bedeutung standardisierter Ladeprotokolle und Maßnahmen zur Netzstabilität, um diese beispiellose Elektrifizierung zu unterstützen.

Mit Blick auf das Jahr 2025 muss die Umsetzung der Ladeinfrastruktur über die einfache Installation hinausgehen und strategische Platzierung, Netzintegration und zukunftssichere Technologien umfassen, die für die nächste Generation von Elektrofahrzeugen geeignet sind. Diese Transformation erfordert eine sorgfältige Abwägung der Stromkapazität, der Zugänglichkeit für die Nutzer und des komplexen Zusammenspiels zwischen öffentlichen und privaten Ladelösungen.

Ist das Stromnetz bereit für die Elektromobilität der Zukunft?

Die weltweite Umstellung auf Elektrofahrzeuge erfordert eine robuste und zuverlässige Ladeinfrastruktur, die schnelle Lastschwankungen bewältigen kann und gleichzeitig von Verteilernetzbetreibern (DSO) und Übertragungsnetzbetreibern (TSO) überwacht und gesteuert wird, um die Netzstabilität aufrechtzuerhalten. Marktführer erkennen, dass herkömmliche Stromversorgungssysteme weiterentwickelt werden müssen, um den besonderen Anforderungen von EV-Ladenetzen gerecht zu werden.

Jean-Marc Guillou, Technischer Direktor bei Socomec, merkt an: „Der Schlüssel zu einer erfolgreichen EV-Infrastruktur liegt in der Implementierung von Stromversorgungslösungen, die plötzliche Nachfrageschwankungen bewältigen und gleichzeitig eine konstante Stromqualität gewährleisten können. EV-Ladestationen können innerhalb von Sekunden Schwankungen im Strombedarf von 0 bis 100 % erfahren. Hier erweisen sich Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) als wertvoll, da sie als hochentwickelter Strompuffer zwischen dem Stromnetz und den Ladestationen fungieren. Durch den Einsatz von BESS können Betreiber diesen schnellen Stromschwankungen auf drei entscheidende Arten wirksam begegnen:

  • Erstens erhöhen BESS die sofort verfügbare Stromkapazität, indem sie in Zeiten hoher Nachfrage zusätzliche Energie bereitstellen und so auch an Standorten mit begrenzter Netzkapazität ein schnelles Laden ermöglichen. Diese zusätzliche Kapazität gewährleistet konstante Ladegeschwindigkeiten, ohne die lokale Infrastruktur zu belasten.

  • Zweitens wird bei Nachfragespitzen automatisch die Spitzenlastkappung des Systems aktiviert, wodurch Energie aus dem Batteriespeicher statt aus dem Netz bezogen wird. Dieses intelligente Lastmanagement kann die Spitzenlast im Netz erheblich senken, was zu entscheidenden Kosteneinsparungen durch niedrigere bedarfsabhängige Gebühren und einen optimierten Energieverbrauch führt.

  • Drittens verzögert die Implementierung von BESS strategisch kostspielige Aufrüstungen der Netzinfrastruktur. Anstatt sofort in umfangreiche Netzverstärkungen zu investieren, können Betreiber BESS nutzen, um Kapazitätslücken zu überbrücken. Dies ist eine kostengünstigere Möglichkeit , den unmittelbaren Bedarf an Ladestrom zu decken und gleichzeitig das Netz schrittweise und planvoll gemäß den tatsächlichen Nutzungsmustern auszubauen.“

Die Batteriespeichersysteme der Baureihe SUNSYS HES von Socomec verfügen über ein fortschrittliches Leistungsmanagementsystem (PMS), das diese Entwicklung abbildet und ausgefeilte Strategien zur Leistungssteuerung sowie zur Leistungs- und Energieoptimierung bietet. Die Baureihe SUNSYS HES, zu der die Modelle HES L und HES XXL gehören, ermöglicht eine präzise Leistungssteuerung für mehrere Ladepunkte bei gleichbleibend optimalem Wirkungsgrad – eine wesentliche Voraussetzung für den nachhaltigen Aufbau einer Ladeinfrastruktur in verschiedenen globalen Märkten. Die innovativen PMS-Funktionen der Produktreihe gewährleisten ein optimales Management des Energieflusses zwischen dem Stromnetz, potenziellen anderen Stromquellen wie Photovoltaikanlagen, Speichersystemen und EV-Ladestationen. Damit stellen Sie die Kernfunktion moderner Ladeinfrastrukturen dar.

EV-Ladeinfrastruktur und Ladepunkte weltweit

Das rasante Wachstum globaler Ladenetze hat zu beispiellosen Innovationen im Bereich der Energiemanagementsysteme geführt. Metropolregionen in aller Welt bauen auf Smart-Grid-Lösungen, die mehrere Ladegeschwindigkeiten bewältigen können und gleichzeitig die Netzwerkstabilität aufrechterhalten. Diese Installationen zeigen, wie fortschrittliche Leistungsregelungssysteme für die Bewältigung von Spitzenlasten unverzichtbar sind. Beispielsweise hat Transport for London im Rahmen seiner „2030 EV Infrastructure Strategy“ erfolgreich Smart-Grid-Lösungen in der ganzen Stadt implementiert. Die neuesten Daten zeigen, dass dynamische Lastausgleichssysteme den Spitzenstrombedarf in dicht besiedelten Stadtbereichen mit hoher Ladeinfrastruktur-Nachfrage um 25 % gesenkt haben (Transport for London, 2024).

„Die Weiterentwicklung der Ladeinfrastruktur erfordert intelligente und robuste Stromversorgungssysteme, die sich an den im Lauf des Tages stark schwankenden hohen Strombedarf anpassen können“, erklärt Jean-Marc Guillou, Technischer Direktor. „Mit unseren Baureihen SUNSYS HES L und XXL können Betreiber von Ladestationen dank fortschrittlicher PMS-Funktionen ihre Effizienz maximieren und gleichzeitig einen zuverlässigen Betrieb unter verschiedenen Umgebungsbedingungen gewährleisten.“

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Verantwortung übernehmen: Strategische Umsetzung

Die strategische Umsetzung der Ladeinfrastruktur erfordert einen umfassenden Ansatz, der unmittelbare Nachfrage mit langfristiger Skalierbarkeit in Einklang bringt. Aktuelle Daten zeigen, dass Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) für den Aufbau einer EV-Ladeinfrastruktur in Europa und Nordamerika immer wichtiger werden, wobei die weltweite Verbreitung von Batterie-Energiespeichersystemen bis 2024 um 53 % steigen wird (Driivz Industry Report, 2024).

In der Europäischen Union stieg die Zahl der Schnellladestationen im Jahr 2024 um fast 50 % auf 71.000 Ladepunkte (IEA Global EV Outlook 2025). Die Integration von  BESS wie SUNSYS HES L SKID von Socomec hat sich bei dieser Expansion als entscheidend erwiesen, insbesondere in Regionen, in denen die Netzkapazität den Einsatz von Schnellladestationen ohne diese Technologie einschränken würde.

Darüber hinaus ist die Integration erneuerbarer Energien in die Ladeinfrastruktur zu einem Eckpfeiler für eine erfolgreiche Energiewende in wichtigen Märkten geworden. In den Vereinigten Staaten zeigen BESS-gestützte Ladestationen einen höheren technischen und betriebswirtschaftlichen Wirkungsgrad und reduzieren gleichzeitig die Abhängigkeit vom Stromnetz und Überlastungen.

Energiespeicher von Socomec für die EV-Infrastruktur

Eine Netzüberlastung tritt auf, wenn der Strombedarf die Kapazität des Netzes zur Stromlieferung übersteigt, wodurch Engpässe im Verteilungsnetz entstehen. Diese Situation belastet Infrastrukturkomponenten wie Transformatoren und Stromleitungen und kann zu Versorgungsunterbrechungen und einer verminderten Stromqualität führen.

Die rasche Verbreitung von Elektrofahrzeugen verschärft zunehmend die Probleme mit Netzüberlastungen in Europa, Großbritannien und den USA. Wenn viele Elektrofahrzeuge innerhalb kurzer Zeit an ihre Ladepunkte angeschlossen werden, typischerweise während der Spitzenzeiten am Abend, kann dies innerhalb von Sekunden zu einem plötzlichen Anstieg bei der Nachfrage von 0 auf 100 % führen. Dieses unkoordinierte Ladeverhalten belastet die lokalen Verteilungsnetze in beispielloser Weise, insbesondere in Gebieten mit begrenzter Strominfrastruktur.

Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) bieten eine strategische Lösung für diese wachsende Herausforderung. Die der Norm IEC 62933-5-2 entsprechende Speicherlösung SUNSYS HES L kann hier als hochentwickelter Strompuffer zwischen dem Netz und den Ladestationen dienen. In Zeiten hoher Nachfrage stellt das BESS sofort zusätzliche Stromkapazität bereit und ermöglicht so ein schnelles Laden, ohne das lokale Stromnetz zu belasten. Bei Nachfragespitzen bezieht das System automatisch gespeicherte Energie aus den Batterien statt aus dem Netz, wodurch die Last effektiv gesteuert und optimale Ladegeschwindigkeiten aufrechterhalten werden.

Jüngst in Betrieb genommene BESS in europäischen Verkehrskorridoren belegen, wie diese Lösungen die Netzstabilität verbessern und gleichzeitig schnelles Laden in Gebieten mit eingeschränkter Strominfrastruktur ermöglichen. Dieser Ansatz hat sich insbesondere auf dem US-Markt als wertvoll erwiesen, wo das Programm „National Electric Vehicle Infrastructure” (NEVI) den raschen Ausbau von Schnellladestationen entlang der Interstate-Korridore vorantreibt. Durch die Integration von BESS können Betreiber kostspielige Netzaufrüstungen aufschieben und gleichzeitig eine durchgehende Verfügbarkeit und Geschwindigkeit der Ladevorgänge gewährleisten, was BESS zu einem wesentlichen Bestandteil einer modernen EV-Infrastrukturstrategie macht.

Zukunftssichere Ladeinfrastruktur

Die Integration von BESS-Lösungen in die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge entwickelt sich weiter, wobei neue Entwicklungen den Schwerpunkt auf eine verbesserte Netzstabilität und Ladeeffizienz verschieben. Aktuelle Daten der Internationalen Energieagentur zeigen, dass der Einsatz von Batteriespeichern zur Unterstützung des Ladens von Elektrofahrzeugen im Jahr 2024 weltweit um 65 % gestiegen ist, wobei die Akzeptanz in den europäischen Märkten besonders hoch war.

Jean-Marc Guillou erklärt: „Mit Blick auf das Jahr 2025 und darüber hinaus wird die Rolle von Batteriespeichern beim Laden von Elektrofahrzeugen immer wichtiger. BESS-unterstützte Ladestationen reduzieren die Kosten für den Netzanschluss und sorgen zudem zu Spitzenlastzeiten für konstante Ladegeschwindigkeiten. Die erweiterten Energiemanagementfunktionen der Systeme SUNSYS HES L und XXL gewährleisten eine optimale Energie- und Stromverteilung auf mehrere Ladepunkte und sorgen so auch unter schwierigen Netzbedingungen für eine gleichbleibende Ladeeffizienz.“


 





 

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Maximierung der BESS-Investitionen in die EV-Ladeinfrastruktur

Um den Nutzwert von BESS in der EV-Ladeinfrastruktur zu maximieren, sollten zusätzlich zu den grundlegenden Funktionen der Pufferung und Spitzenlastabdeckung drei weitere wirkungsvolle Anwendungen genutzt werden, die im Lauf der Zeit zu einer Renditesteigerung führen:

Kostenoptimierung außerhalb der Spitzenzeiten

Nutzung des Batteriespeichers zum Stromtarifausgleich, indem in Zeiten mit niedrigen Tarifen außerhalb der Spitzenzeiten geladen und in teuren Spitzenzeiten entladen wird. Dadurch sinkt die Anfälligkeit gegenüber schwankenden Strompreisen und hohen Lastspitzengebühren, das Lastprofil am Anschlusspunkt wird geglättet und der Ertrag wird gesichert, ohne die Ladegeschwindigkeit oder das Kundenerlebnis zu beeinträchtigen. Bei korrekter Modellierung senkt ein BESS auch die monatlichen Betriebskosten und gleicht den Cashflow von Korridorstandorten, Einzelhandelszentren und Flottendepots aus.

Integration von Solarstrom

In Kombination mit einer Photovoltaikanlage vor Ort kann ein BESS den mittäglich erzeugten Überschussstrom speichern und am Nachmittag und Abend wieder abgeben. Die Speicherung erhöht die Eigenverbrauchsquote des Solarstroms, mindert die Auswirkungen von Exportbeschränkungen und verringert Stromimporte, wodurch sowohl Energiekosten gespart als auch der CO2-Ausstoß gesenkt werden. Bei Standorten mit mehreren Mietern ermöglicht eine detaillierte Messung eine transparente Kostenverteilung und ESG-Berichterstattung, während das Energiemanagementsystem die PV-Anlage, den Ladezustand der Batterie und die Ladewarteschlangen gemeinsam optimiert, um eine für den Nutzer sichtbare Leistung aufrechtzuerhalten.

Ausfallsicherheit und Notstromversorgung

BESS zur Versorgung vorrangiger Lasten bei Netzstörungen oder vollständigen Stromausfällen sowie zur Aufrechterhaltung der Funktion wichtiger Ladeeinrichtungen, Kommunikationssysteme, Zahlungssysteme und Sicherheitsbeleuchtungen. Die Fähigkeit zum Inselbetrieb und eine klar definierte Transferlogik gewährleisten den zuverlässigen Betrieb, sorgen für Einnahmen auch während Netzausfällen und verbessern die Zuverlässigkeit des Standorts – ein zunehmend wichtiger Unterscheidungsfaktor für CPO und Flotten, die nach engen Zeitplänen arbeiten.

Die Kombination aus Stromtarifausgleich durch Spitzenlastglättung, Speicherung von überschüssigem Solarstrom und Ausfallsicherheit erweitern die Funktionalität einer Batterie vom einfachen Pufferspeicher zu einer strategischen Plattform für kosteneffizientesresilientes Laden von Elektrofahrzeugen bei niedrigen CO2-Emissionen. Die Gesamtbetriebskosten sinken, und gleichzeitig wird die Bereitstellung an Standorten mit begrenzten Netzkapazitäten beschleunigt.

Antrieb für die Mobilität der Zukunft

Mit dem zunehmenden globalen Umstieg auf Elektromobilität wird die strategische Integration von BESS für den erfolgreichen Einsatz von Ladeinfrastrukturen immer wichtiger. Angesichts der durch die Abgasproblematik ausgelösten politischen Veränderungen und der zunehmenden Verbreitung kontaktloser Zahlungsmethoden müssen sich Ladenetze und die meisten Stromnetze weiterentwickeln, um sowohl technischen Anforderungen als auch den Bedürfnissen der Nutzer gerecht zu werden.

Die neuesten Richtlinien des US-amerikanischen Department of Transport betonen die Bedeutung langfristiger Investitionen in eine robuste Ladeinfrastruktur, insbesondere angesichts der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen. Durch fortschrittliche Lösungen wie die Baureihe SUNSYS HES und umfassende Überwachungssysteme können Betreiber robuste Ladenetze aufbauen, die den wachsenden Anforderungen der Elektromobilität gerecht werden und gleichzeitig die Netzstabilität und Betriebseffizienz aufrechterhalten.

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Häufige Fragen

Welche Rolle spielen BESS in Ladeinfrastrukturen für Elektrofahrzeuge?

Ein Batterie-Energiespeichersystem puffert das Stromnetz gegen schnelle Lastschwankungen durch Elektrofahrzeuge, begrenzt die Leistungspreise und ermöglicht Schnellladen auch dort, wo die Netzanbindung eingeschränkt ist. Mit anderen Worten: Mit einem BESS kann zeitweilig mehr Strom bezogen werden, als das Netz liefern kann.

Wie verbessert ein BESS die Leistungsfähigkeit von Ladestationen?

Jean-Marc Guillou, Technischer Direktor bei Socomec, erklärt: „BESS verbessern die Leistungsfähigkeit von Ladestationen in dreierlei Hinsicht: Sie stellen sofort zusätzliche Leistungskapazität bereit, ermöglichen eine intelligente Lastversorgung durch Spitzenlastglättung und verschieben kostspielige Aufrüstungen der Netzinfrastruktur. Dieser umfassende Ansatz gewährleistet zuverlässiges Laden bei gleichzeitiger Optimierung der Betriebskosten.“

Was sind die wichtigsten Überlegungen beim Aufbau einer Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge?

Ein strategischer Aufbau erfordert ein ausgewogenes Verhältnis zwischen unmittelbarem Ladebedarf und langfristiger Skalierbarkeit. Zu den wesentlichen Faktoren gehören: 
• Bewertung der Netzkapazität und Überwachung der Stromqualität 
• Ladeprofile und Simulationen zur präzisen Dimensionierung des Strom- und Energiebedarfs 
• Integration von DIRIS Digiware-Messsystemen zur präzisen Verbrauchsverfolgung 
• Einhaltung von Normen wie IEC 62933-5-2 
• Intelligentes Lastmanagement 
• Zukünftiges Erweiterungspotenzial

Wie unterstützt ein BESS die Netzstabilität beim Laden von Elektrofahrzeugen?

Die Baureihe SUNSYS HES verfügt über ausgeklügelte Mechanismen zur Leistungssteuerung mit folgenden Funktionen: 
• Bewältigung plötzlicher Laständerungen von 0 auf 100 % in Millisekunden 
• Spitzenlastkappung 
• Schnellladen an Stationen mit begrenzter Netzkapazität 
• Aufrechterhaltung einer konstanten Stromqualität der Ladestationen 
• Gleichzeitige Unterstützung mehrerer Ladegeschwindigkeiten