INPUT-Projekt DualCharge demonstriert und erprobt smartes Laden im Firmenkontext

Im September 2021 startete das im Rahmen des Programms INPUT („Intelligente Netzanbindung von Parkhäusern und Tiefgaragen“) vom Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg geförderte Projekt DualCharge. Das Konsortium erprobt in einem größeren Piloten mit 55 Ladepunkten eine neu entwickelte Lademanagementlösung für das integrierte Heim- und Firmenladen. Die Softwarelösung ermöglicht ein intelligentes Lademanagement und die automatisierte Abrechnung durch den Arbeitgeber. Die Smart Grids-Plattform Baden-Württemberg e.V. unterstützt das Projekt als assoziierter Partner.

Im Rahmen des Projekts „DualCharge @Home @Work“ bündeln die Verbundpartner FZI Forschungszentrum Informatik, RaumFabrik Durlach und die Universität Stuttgart zusammen mit den assoziierten Partnern Seven2one Informationssysteme und Stadtmobil Karlsruhe ihre Kompetenzen zur Umsetzung einer Lademanagementlösung mit hohem Innovationsgrad für Liegenschaften. Dazu wird der Gewerbebüropark RaumFabrik in Karlsruhe-Durlach als Anwendungspartner mit 50 Ladepunkten à 22 kW ausgestattet. Die RaumFabrik befindet sich auf dem ehemaligen Areal der Pfaff Nähmaschinenfabrik und beheimatet auf rund 80.000 m² Büroflächen mit 1.500 Parkplätze derzeit 88 Unternehmen als Mieter. Diese Unternehmen wollen ihren Mitarbeitenden sowohl auf dem Firmenparkplatz als auch zu Hause das Laden ermöglichen.

Kern des Pilotprojektes ist das Ermöglichen und Erproben der komfortablen Abrechnung von auf dem Firmenparkplatz sowie zu Hause durchgeführten Ladevorgängen über den Arbeitgeber, in Kombination mit szenariospezifischem intelligentem Lademanagement: „Charge@Work, Charge@Home, Bill Once!“. Hierzu fließen umfangreiche Vorarbeiten des Konsortiums in das Pilotprojekt ein.

Im Szenario Charge@Work ist typische Herausforderung, dass die zur Verfügung stehende elektrische Anschlussleistung nicht ausreicht, um eine hohe Zahl an Fahrzeugen gleichzeitig zu laden. Die Ladevorgänge müssen daher so koordiniert werden, dass die maximale Anschlussleistung zu jeder Zeit eingehalten wird. Darüber hinaus hat der Ladepunktbetreiber ein wirtschaftliches Interesse an der Reduktion seiner Netznutzungsentgelte, die im Falle des unkontrollierten Ladens unnötig erhöht werden, sowie an dem Reagieren auf externe Anreize wie dynamische Stromtarife des Stromlieferanten oder dynamischen Leistungsbegrenzungssignale des Netzbetreibers. Diese werden von der neu entwickelten und erprobten Lösung bei der Ladeoptimierung mitberücksichtigt, ebenso wie die mögliche lokale Stromerzeugung durch Photovoltaik im Mieterstrommodell.

Bei der RaumFabrik Durlach kommt hinzu, dass vorhandene Parkplätze in verschiedenen Konfigurationen verwendet werden. Teilweise sind Parkplätze exklusiv einem Mieter zugeordnet. Teilweise stehen Parkplätze den Mitarbeitern aller Mieter zur Verfügung und können verwendet werden, sofern sie frei sind. Teilweise handelt es sich um Car-Sharing-Parkplätze des Anbieters Stadtmobil. In jedem Fall müssen die Ladevorgänge korrekt erfasst und auf den entsprechenden Mieter abgerechnet werden. Um den Nutzerkomfort zu maximieren soll die Erfassung mit minimaler Nutzerinteraktion umgesetzt werden.

Neben der Möglichkeit, Elektrofahrzeuge mittels des Charge@Work-Ansatzes am Arbeitsplatz zu laden, soll die Lademanagementlösung den mietenden Unternehmen ermöglichen, Ihren Mitarbeitern das Laden zu Hause mittels der Komponente Charge@Home anzubieten und über die Firma abzurechnen. Im Charge@Home-Szenario gilt es haushaltsspezifische Mess- und Kommunikationsinfrastruktur zu berücksichtigen, wobei die gesetzlich initiierte Infrastruktur intelligenter Messsysteme mit Smart-Meter-Gateways eine wichtige Grundlage bildet. Neben der technischen Umsetzung wird zur Erprobung der Gesamtlösung auch ein Teil der Arbeitnehmer-Haushalte mit Ladeinfrastruktur ausgestattet.

Im Szenario Charge@Home besteht die Herausforderung darin, dass heimische Ladepunkte sowohl für geschäftliche als auch für private Ladungen verwendet werden können. Hier stellt die neu entwickelte Lösung sicher, dass nur geschäftliche Ladungen über den Arbeitgeber abgerechnet werden. Zugleich ermöglicht die Ladeoptimierung, dass eventuell lokal erzeugter Photovoltaik-Strom bevorzugt in das Fahrzeug eingespeist wird. Zusätzlich können auch in diesem Szenario externe Anreize des Stromlieferanten und Netzbetreibers in der Ladeplanung berücksichtigt werden. Die übergreifende Nutzerinteraktion erfolgt über eine Web- bzw. Mobilgerätanwendung.

Die Zusammenführung der abrechnungsrelevanten Informationen von Charge@Work und Charge@Home in einer gemeinsamen Lademanagementlösung stellt Vermietern, mietenden Unternehmen und Mitarbeitern der Unternehmen zielgruppengerechte Einblicke zu Ladevorgängen und Abrechnungen zur Verfügung. Das RaumFabrik-Gewerbepark-Portal dient als zentrale Informationsplattform zur Visualisierung relevanter Informationen für Vermieter, Mieter und Mitarbeiter.

Die im Rahmen des Pilotprojekts neu entwickelte und erprobte Lademanagementsoftware baut auf umfangreichen Vorarbeiten des Konsortiums zum effizienten Ladeinfrastrukturbetrieb, der kostenminimierenden Optimierung von Ladevorgängen sowie der automatisierten Abrechnung auf. So soll die neu entstehende Softwarelösung auch administrative, organisatorische wie auch abrechnungsrelevante Herausforderungen abdecken. Durch die inhärente Verzahnung dieser Kompetenzen will das Konsortium einen wesentlichen Beitrag zum skalierbaren, kostengünstigen und herstellerübergreifenden Laden im Firmenkontext liefern.