Glossar

Das Wörterverzeichnis von BACKBONE. Die wichtigsten Begriffe und informative Erklärungen für Sie gut verständlich.

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Dreiphasigkeit

Niederspannungsnetze in Deutschland bestehen meistens aus vier Stromleitern, wobei drei dieser Leiter als Phasen und einer als Neutralleiter bezeichnet werden. Die drei Phasen führen den Strom vom Netz zu Elektrogeräten, wie Radio, Fernseher oder Mixer. Der vierte Leiter ist der Neutralleiter. Dieser und eine der drei Phasen werden bei klassischen Haushaltssteckdosen benötigt.
Die Verwendung von nur einer Phase führt dazu, dass Haushaltssteckdosen in ihrer Leistung limitiert und nur für kleinere Geräte geeignet sind. Beispiele hierfür sind Staubsauger, Wasserkocher oder Toaster. Größere Geräte, wie ein Elektroherd oder ein Durchlauferhitzer für warmes Wasser, benötigen mehr Leistung und werden daher an alle drei Phasen angeschlossen.

Auch E-Fahrzeuge sollten immer über spezielle Wandladestationen dreiphasig geladen werden. Dieses sogenannte „dreiphasige Laden“ hilft dabei nicht nur dem Nutzer, denn das Fahrzeug ist schneller voll, sondern ist auch wesentlich verträglicher für das Stromnetz. Anders als beim ein- oder zweiphasigen Laden können dabei keine Unsymmetrien im Stromnetz entstehen, die negative Auswirkungen auf andere Haushaltsgeräte – auch in der Nachbarschaft – haben könnten.

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Eingetragener Installateur

Installationsunternehmen müssen bestimmte Voraussetzungen und Qualifikationen nachweisen, um als sogenannter „eingetragener Installateur“ zu gelten. Nur Elektrofachkräfte, die bei einem solchen Unternehmen oder beim Netzbetreiber angestellt sind, dürfen Anlagen im Stromnetz errichten, erweitern oder ändern. Eine Ladestation für ein E-Auto zu Hause muss beim Netzbetreiber angemeldet und darf ausschließlich von eingetragenen Installateuren in Betrieb genommen werden. Auskunft darüber, welche Betriebe eingetragen sind, gibt der örtliche Netzbetreiber. Außerdem steht das auch im Installateur-Ausweis der verantwortlichen Elektrofachkraft.

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Elektrofachkraft

Eine Elektrofachkraft muss aufgrund ihrer Ausbildung Kenntnisse von und Erfahrung mit den Gefahren des elektrischen Stromes haben. Prinzipiell sollten technische Fragen zur Installation einer Ladestation immer mit einer Elektrofachkraft geklärt werden. Nur diese darf Ladestationen zu Hause in Betrieb nehmen. Allerdings ist zu beachten, dass nicht jede Elektrofachkraft bei einem eingetragenen Installationsunternehmen beschäftigt ist.

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Energiemanagement

Ein Energiemanagementsystem (EM oder EMS) ist ein für die Koordination und Regelung des Energieverbrauchs verantwortlicher Minicomputer im Haus. Je nach Ausgestaltung ist er mit allen größeren Geräten verbunden, die im Haus Strom erzeugen, speichern oder verbrauchen. Beispiele hierfür sind Photovoltaikanlagen, Wärmepumpen, Batteriespeicher oder E-Autos. Das EMS sorgt für einen effizienten Energieeinsatz und verhindert eine Überlastung des Hausanschlusses. Es passt den Verbrauch als auch die Einspeisung eines Haushalts intelligent an die Bedürfnisse der Bewohner und des Stromnetzes an. So profitieren beide: das Netz durch die Vermeidung von Überlastungen und der Haushalt durch geringere Stromkosten.

Der Minicomputer oder auch Energiemanager koordiniert die Energiebedarfe größerer Geräte. Er tauscht zu diesem Zweck mit diesen automatisiert Informationen aus: zeitlicher Verlauf des Stromangebotes auf der einen und Energiebedarf für die nächste Nutzung von Wärmepumpe und EAuto auf der anderen Seite. Mit diesen Informationen wird dann ein optimaler Plan für die Geräte erstellt. Gleichzeitig achtet der Energiemanager auch darauf, dass die Bedingungen des Stromnetzes berücksichtigt werden. So begrenzt er temporär die Leistungsaufnahme, würden die Pläne zu einem Netzengpass führen. Für die Anbindung der heimischen Ladestationen in ein Energiemanagement sorgt übrigens eine Elektrofachkraft.

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Flexibilität (Fokus E-Mobilität)

Die Flexibilität beim Laden von E-Autos entsteht dadurch, dass das E-Auto erst zu einer bestimmten Zeit ausreichend weit kommen und nicht ständig und sofort geladen werden muss. Für den heutigen Einsatz von E-Autos ergeben sich viele Möglichkeiten zeitlicher Verschiebungen von Ladevorgängen oder das Laden mit geringeren Ladeleistungen.

Dies wird erforderlich, wenn in einer Nachbarschaft oder einem Ort viele E-Autofahrer ihre Wagen zur gleichen Zeit an die Ladestationen anschließen (siehe Gleichzeitigkeit). Dadurch könnte das Stromnetz überlastet werden. Deshalb müssen Fahrzeug, Ladestation und Stromnetz miteinander kommunizieren. Daneben sollen die Batterien aber trotzdem für so viele Kilometer aufgeladen werden, dass damit zum geplanten Zeitpunkt losgefahren und das Ziel bestmöglich erreicht werden kann.

Die Flexibilität kann auch dazu genutzt werden, das E-Auto genau dann zu laden, wenn beispielsweise der Strom günstig oder sehr viel Leistung aus erneuerbaren Energien verfügbar ist. Denn durch die zunehmende Integration erneuerbarer Energien gibt es zu manchen Zeiten im Netz sehr viel davon. Schließlich lässt sich nicht beeinflussen, wann die Sonne scheint oder der Wind weht.

Um die überschüssige Energie zwischenzuspeichern und so das Stromnetz vor Überlastung zu schützen, können die Batterien von E-Autos genutzt werden.

In Zeiten von viel Stromerzeugung aus Erneuerbaren wird beispielsweise genau dann geladen. Das unterstützt die Integration weiterer Anlagen. Zudem kann in Zukunft bei Bedarf der in der Batterie gespeicherte Strom wieder ins Netz zurückgespeist werden, etwa, wenn gerade wenig Wind weht und die Sonne nicht scheint. Mit der Flexibilität können somit die besonderen Herausforderungen der Energiewende besser bewältigt werden.

Sämtliche Steuerungsprozesse, die zur Realisierung des flexiblen Ladens notwendig sind, laufen im Hintergrund ab. Besitzer von E-Autos bemerken davon im Allgemeinen nichts.

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Gleichzeitigkeit

Eine hohe Gleichzeitigkeit des Stromverbrauchs liegt vor, wenn Geräte zum selben Zeitpunkt verwendet werden. Bei E-Autos kann das zum Beispiel in Wohngebieten dann auftreten, wenn zum Feierabend viele E-Autos zur gleichen Zeit an die Ladestationen angeschlossen werden und ohne Koordination mit ihrer vollen Ladeleistung laden. Der Netzbetreiber dimensioniert das Stromnetz unter Annahme von sogenannten Gleichzeitigkeitsfaktoren für alle angeschlossenen Verbrauchsgeräte und Erzeuger. Dabei wird aufgrund von jahrzehntelanger Erfahrung davon ausgegangen, dass nicht alle Geräte zur selben Zeit und mit voller Leistung betrieben werden. Würde davon ausgegangen, dass alle Geräte gleichzeitig und mit voller Leistung eingeschaltet werden, würde dies zu einem überdimensionierten und viel zu teuren Stromnetz führen. Eine Verringerung der Gleichzeitigkeit bei E-Autos zur Nutzung der Flexibilität kann also Kosten sparen und die Überlastung von Stromnetzen verhindern.

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Unsymmetrie

Werden in einem lokalen Stromnetz zu viele Geräte gleichzeitig (siehe Gleichzeitigkeit) ein- oder zweiphasig betrieben (siehe Dreiphasigkeit), kann es dort zu einer unterschiedlichen Belastung der verschieden Phasen kommen – mit anderen Worten zu einer Unsymmetrie. Solche Unsymmetrien können negative Auswirkungen auf das Stromnetz und dadurch auf Haushaltsgeräte im eigenen Haus oder auch in der Nachbarschaft haben. Daher ist für einige leitstungsstarke Geräte ein dreiphasiger Anschluss vorgeschrieben.

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