Innsbruck, 20. Oktober 2016 Markus Essbüchl Christian Hofstadler

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1 Innsbruck, 20. Oktober 2016 Markus Essbüchl Christian Hofstadler

2 Inhalt - Warum E-Mobility? - Die Stromtankstelle - Ladung mit Wechselstrom (AC) - Integration mit PV und Speicher - Lastmanagement und Anbindung an GLT (Gebäudeleittechnik)

3 Inhalt - Warum E-Mobility? - Die Stromtankstelle - Ladung mit Wechselstrom (AC) - Integration mit PV und Speicher - Lastmanagement und Anbindung an GLT (Gebäudeleittechnik)

4 ELEKTROMOBILITÄT Wasserstoff 1 EUR für 100 g Wasserstoff 1 kg für 100 km 10 EUR für 100 km 4

5 ELEKTROMOBILITÄT Elektromobilität 3 EUR für 100 km 10 EUR Haftpflicht pro Monat Bild: Autohaus Waldviertel Keine NoVA, keine motorbezogene Versicherungssteuer Sachbezug = 0 EUR Vorsteuerabzugsfähig 5

6 ELEKTROMOBILITÄT Zulassungsstatistik 6

7 ELEKTROMOBILITÄT So nicht! 7

8 Inhalt - Warum E-Mobility? - Die Stromtankstelle - Ladung mit Wechselstrom (AC) - Integration mit PV und Speicher - Lastmanagement und Anbindung an GLT (Gebäudeleittechnik)

9 STROMTANKSTELLEN Die Stromtankstelle Lademöglichkeit für Elektrofahrzeuge Konduktiv / Induktiv Öffentlich / Privat Elektrofahrzeug / e-bike Solarstromtankstelle 9

10 STROMTANKSTELLEN Übersicht Stecker AC Ladung Schuko Typ 1 Typ 2 Typ V 10 A 230 V 16 A 230 V 16 A 400 V 16/32 A 2,3 kw 3,7 kw 3,7 kw 11/22 kw 10 h 6 h 6 h 1-2 h Ladedauer am Beispiel Renault ZOE (22 kwh) 10

11 STROMTANKSTELLEN Übersicht Stecker DC Ladung CHAdeMO CCS 500 V 125 A 500 V 125 A (850 V 125A) 50 kw 50 kw (120 kw) min min Ladedauer am Beispiel Nissan Leaf / BMW i3 (24 kwh) 11

12 STROMTANKSTELLEN Anwendungsbereiche Privat/ Mobil Öffentlich/ Halböffentlich Langsames Laden (AC) Beschleunigtes Laden (AC) Schnellladen (DC + AC) 12

13 STROMTANKSTELLEN Die private Ladestation Verfügbare freie Anschlussleistung Ideal: 11 kw, Minimum: 3,7 kw, Fixes Kabel an der Ladestation oder Stecker Einfache Aktivierung im halbprivaten Bereich Zuleitung für höhere Leistungen planen Datenkabel (PV/ Lastmanagement) 13

14 STROMTANKSTELLEN Die private Ladestation Dienstfahrzeuge Einbau MID zertifizierter Zähler Verrechnung Mitarbeiter Arbeitgeber kwh Einkauf brutto für netto an Arbeitgeber Nachteil: Arbeitgeber kann Vorsteuer nicht geltend machen 14

15 STROMTANKSTELLEN Halböffentlich Einfache Identifizierung Signalisierung über Ladezustand Schuko und Typ 2 Rammschutz Verrechnung über OCPP

16 STROMTANKSTELLEN Welche Ladesteckdosen? Schuko (Renault Twizy, E-Roller, etc. Typ1 (Nissan Leaf, Mitsubishi i-miev, etc.) Typ2 (Tesla, VW, BMW, Renault ZOE etc.) 16

17 STROMTANKSTELLEN 3 fach DC Ladestation 44 kw AC Typ 2 50 kw CHAdeMO 50 kw 120 kw CCS Verrechnungsfähig über OCPP

18 Inhalt - Warum E-Mobility? - Die Stromtankstelle - Ladung mit Wechselstrom (AC) - Integration mit PV und Speicher - Lastmanagement und Anbindung an GLT (Gebäudeleittechnik)

19 ÖVE/ÖNORM EN Begriffe Ladebetriebsart MODE 1 Ladebetriebsart MODE 2 Ladebetriebsart MODE 3 Ladebetriebsart MODE 4 19

20 ÖVE/ÖNORM EN Mode 1: Ladung an Haushaltssteckdosen Anschluss direkt an Schuko-Steckdose Keine Kommunikation zum Auto Ladedauer ca Stunden Max. bis 3 kw 20

21 ÖVE/ÖNORM EN Mode 2: Ladung mit Controller im Kabel 1ph 230 V 16 A Charge Controller im Kabel integriert Kommunikation ab dem Charge Controller (ICCC) Ladedauer je 8-12 Stunden Max. bis 3 kw 21

22 ÖVE/ÖNORM EN Mode 3: Ladung mit spezifischen Ladestecksystemen 3ph 400 V 16 A oder 32 A Charge Controller und Stecker in der Ladestation Kommunikation mit dem Auto Lastmanagement möglich Ladestation ist der MASTER, Auto ist SLAVE 22

23 ÖVE/ÖNORM EN Mode 4: Steuerung durch ein externes Ladegerät DC-Ladung Ladegerät direkt in der Station Kommunikation über CAN BUS 23

24 ÖVE/ÖNORM EN Typ 2 Kabelbelegung 24

25 ÖVE/ÖNORM EN Schnittstelle Stromtankstelle Elektroauto 25

26 ÖVE/ÖNORM EN PWM Stromstärke U t 16 % 25 % 90 % 10 A 16 A 63 A (DC Fast) 26

27 Inhalt - Warum E-Mobility? - Die Stromtankstelle - Ladung mit Wechselstrom (AC) - Integration mit PV und Speicher - Lastmanagement und Anbindung an GLT (Gebäudeleittechnik)

28 INTEGRATION MIT PV PV gesteuertes Laden Typ 2 (Mode 3) PV 0-10V PV Überschuss WR ECO Ladung mit PV Überschuss FAST Ladung mit max. Leistung 28

29 INTEGRATION MIT PV PV gesteuertes Laden Typ 2 (Mode 3) LADEN E-Auto 29

30 INTEGRATION MIT PV Integration von Speichern In Kombination mit PV PV in jedem Fall sinnvoll (3% - 7% Rendite) Sinnvolle Auslegung des Speichers Nachrüstung immer möglich 30

31 INTEGRATION MIT PV PV gesteuertes Laden Typ 2 (Mode 3) PV WR Konst/0-10V PV Überschuss LR Lieferung/Bezug Ladung/ Entladung Akku 31

32 INTEGRATION MIT PV Kalkulation Speicher Wieviel darf er kosten? Zykl. mit 5 kwh kwh Zykl. mit 4 kwh kwh Gesamt: kwh Bezug: 20 Cent/ kwh, Lieferung: 6 Cent/ kwh Differenz: 14 Cent/kWh Break Even bei: kwh x 14 Cent/kWh = = EUR 32

33 Inhalt - Warum E-Mobility? - Die Stromtankstelle - Ladung mit Wechselstrom (AC) - Integration mit PV und Speicher - Lastmanagement und Anbindung an GLT (Gebäudeleittechnik)

34 ANBINDUNG UND LASTMANAGEMENT Lastmanagement Vorgabe: Maximale Gesamtleistung darf die Anschlussleistung nicht überschreiten Var. 1: Balancing Var. 2: Last-Shift (first come, first serve) Variante ist auch Tarifabhängig Zeittarife lassen keine Regelung zu! 34

35 ANBINDUNG UND LASTMANAGEMENT Lokales Lastmanagement 1x 3-phasig L1 L2 L3 2x 3-phasig L1 L2 L3 2x 1-phasig L1 L2 L3 Einfache Lösung für max. 2 Ladepunkte Ein Fahrzeug lädt mit 22 kw Zwei Fahrzeuge laden mit 11 bzw 7,4 kw 35

36 ANBINDUNG UND LASTMANAGEMENT Lastmanagement 0-10 V Mögliche Protokolle: Schaltkontakt, MODBUS, 0-10V Anbindung an vorhandene GLT: 0-10V Steuerung ermöglicht auch vollständigen Lastabwurf! 36

37 VDI 2166 Blatt 2 Planung elektrotechnische Anforderungen Gleichzeitigkeitsfaktor 1 Gleichmäßige Phasenbelastung Energiemanagementsystem (G < 1) Nachhaltigkeit Elektroauto als Speicher Ladung mit erneuerbaren Energien 37

38 ÖVE/ÖNORM E Schutzmaßnahmen - Fehlerschutz Die Fehlerstromschutzeinrichtung muss mindestens vom Typ A sein, wenn Schutzvorkehrungen gegen Gleichfehlerströme über 6 ma vorhanden sind. Sind Gleichfehlerströme >6 ma zu erwarten, dann muss eine Fehlerstromschutzeinrichtung vom Typ B verwendet werden. 38

39 ÖVE/ÖNORM E Schutz gegen Blitzeinwirkung Überspannungschutzeinrichtung 39

40 Elektromobilität Bezahlung Betreiber VISA Mastercard PayPal 40

41 Elektromobilität Ziele der RL 2014/94/EU Erdölabhängigkeit des Verkehrs reduzieren Sicherung der Energieversorgung Senkung Treibhausgasemissionen Luftqualität steigern Wettbewerbsfähigkeit der EU Industrie steigern 41

42 Elektromobilität Inhalte der RL 2014/94/EU Maßnahmen zum Aufbau einer Infrastruktur für alternative Kraftstoffe Mindestanforderungen für die Ladeinfrastruktur Festlegung der technischen Spezifikationen für Ladepunkte Rechtliche und politische Maßnahmen Infrastruktur und Produktion Forschungsförderung 42

43 ELEKTROMOBILITÄT Zusammenfassung Elektromobilität ist angekommen Sichere Ladestationen sind erforderlich und verfügbar Integration in vorhandene Steuerungen/GLT über verschiedenste Schnittstellen möglich Elektrofahrzeuge mit alltagstauglichen Reichweiten sind angekündigt 43

44 Vielen Dank! Markus Essbüchl 0699/ Christian Hofstadler 0699/

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