Wallbox mit Lastmanagement

[Blanco24]

Hallo zusammen,

ich möchte mir eine Wallbox installieren, allerdings habe ich folgendes Problem. Mein Hausanschluss ist mit einem SLS Schalter über 32A gesichert, was ca.22kW entspricht. Da meine Heizung über meinen Hauptzähler läuft bin ich bereits bei einer Maximallast von ca. 21kW. Aus diesem Grund würde die Anbringung einer Wallbox nicht funktionieren. Deshalb benötige ich eine Wallbox mit Lastmanagement. Ich wollte mir einen Fronius Wattpilot Home 11 kaufen, da ich bereits über eine PV Anlage mit einem Fronius Symo 8.2-3-M Wechselrichter verfüge. Die Kombination würde mir das PV Überschussladen leicht machen. Jetzt bin ich mir unsicher ob der Fronius Wattpilot in Kombination mit dem Wechselrichter und dem Smartmeter Lastmanagement kann. Könnt ihr mir was dazu sagen? Als Alternative hätte ich die Wallbox von Heidelberg im Auge, die anscheinend Lastmanagement kann. Nur bin ich mir nicht sicher ob man bei der Heidelberg wirklich einstellen kann, dass die Wallbox nicht die Maximallast des gesamten Stromnetzwerks nicht überschreiten darf oder man die Wallbox auf 1kw/h einstellen müsste, damit ich die Erlaubnis bekäme. Letzteres wäre natürlich Unsinn. Vielen Dank schon Mal im Voraus Leute.

 

[Werni]

Hi,

über die Details der Lösungen kann ich nichts sagen. Allerdings ist laut Spezifikation die untere Regelgrenze, die eine Wallbox dem Auto signalisieren kann, 6A. Dreiphasig ergibt das ziemlich genau 4000 Watt - das Lastmanagement kann also bei einer dreiphasigen Wallbox nicht unter 4 kW abregeln. Auf 1 kW einstellen ist also definitiv nicht.

Gruß,

Werner

 

[pzuend]

Hallo Blanco24,

Ist die Sicherung vor oder nach der PV Anlage?
Werni hat schon recht, trotzdem kann die Wallbox auch weniger hergeben als die 4KW. Wenn zum Beispiel ausschließlich mit PV Überschuss geladen werden soll kann die Fronius Dose meines Wissens (Gedächtnisskirche, also zuerst recherchieren) bis hinunter zu 1,4kW regeln. Die Frage ist natürlich auch, was macht dein Ladegerät im Auto wenn so wenig Leistung da ist.
Jetzt könnte man noch überlegen die Ladeleistung nur dann zu begrenzen wenn die Heizung läuft.
Am elegantesten, den Strom hinter der Sicherung messen (Fronius Smart Meter) und als Regelgröße dem Ladegerät zuführen damit das den Differnezstrom in den Akku brät.
Oder am einfachsten, separate Sicherung setzten. Der Hausanschluss wirds ja hergeben

 

[Kamikaze]

laut Spezifikation die untere Regelgrenze, die eine Wallbox dem Auto signalisieren kann, 6A. Dreiphasig ergibt das ziemlich genau 4000 Watt

Bis hierhin ist das völlig korrekt.
Wenn weniger Leistung geebraucht wird, muss die WB also die automatische Umschaltung zwischen 1ph und 3ph können. 6A einphasig entspricht etwa 1,4kW. Darunter geht wirklich nicht.
Mir ist jetzt keine WB mit PV-Überschussfunktion bekannt, die das nicht könnte.
Ich selber nutze Den Go-E-Charger. Der kann das definitiv. Der kann auch Lastmanagement mit verschiedenen Smartmetern und WR.

Was pzuend aber schon richtig anspricht ist die Effizienz deines Ladegeräts.
Leider sind einige BEV inzwischen mit Ladern ausgerüstet, die bei geringen Ladeleistungen sehr ineffizient werden - also viel Energie ungenutzt verheizen.
Bei PV-Überschuss zwar ärgerlich aber wenigstens reißt dsa kein Loch ins Portemonnaie. Bei Ladung aus dem Netz solltest du schauen, ab welcher Leistung du wirklich laden willst. Hängt maßgeblich am Auto.

Bei der Maximallast gehe ich davon aus, dass das eine elektrische Direktheizung ist (Durchlauferhitzer und/oder Nachtspeicheröfen?).
Hier kann langfristig evtl . eine Wärmepumpe helfen, die Maximallast zu reduzieren.
Schlussendlich solltest du dann in irgend einer Weise dafür sorgen, dass die WB abschaltet, sobald diese leistungshungrige Heizung anspringt. Hat deine Heizung schon irgend eine Form von Netzwerkanbindung oder eine Steuerleitung für solche Anwendungen?

 

[Emil]

Was ist das für eine Heizung die 21 kW braucht?

Kann man den Anschluss in der Leistung nicht erhöhen?

Bei mir waren auch 25 A Sicherungen drin und die wurden mit geringem Baukostenzuschuss auf 35 A erhöht.

 

[Stefanseiner]

Leider sind einige BEV inzwischen mit Ladern ausgerüstet, die bei geringen Ladeleistungen sehr ineffizient werden - also viel Energie ungenutzt verheizen.

das scheint ein generelles, technisches Problem zu sein unabhängig vom Automodell. Ausgenommen die Zoe, die mit ihrem Sparlader über den Motor einfach immer, unter jeder Bedingung ineffizient lädt.

Am effizientesten lässt sich laden mit
- so viel Ladeleistung wie möglich
- so wenige Phasen wie möglich

Sprich: einphasig und "volle Pulle" wäre optimal.
Aus diesem Gesichtspunkt raus stehen die Autos mit 7,6kW EInphasenlader (einige ältere VW, Autos vom asiatischen Markt wie mein U5) gut da

Unabhängig davon würde ich mir auch mal einen Termin beim Netzbetreiber machen und versuchen, die Anschlusleistung am Haus zu erhöhen

 

[Werni]

Was ist das für eine Heizung die 21 kW braucht?

Kann man den Anschluss in der Leistung nicht erhöhen?

Bei mir waren auch 25 A Sicherungen drin und die wurden mit geringem Baukostenzuschuss auf 35 A erhöht.

In der 21kW Klasse liegen so ziemlich alle handelsüblichen Durchlauferhitzer für die Dusche...

Gruß,

Werner

 

[thegray]

In der 21kW Klasse liegen so ziemlich alle handelsüblichen Durchlauferhitzer für die Dusche...

Gruß,

Werner

Richtig .....Haus..... Hmmmmm
Würde dann soo einer in dem Kontext von Heizung sprechen ....

FALLS dem so sein sollte und es ein Haus ist.

1. 2HAnd einen WW-Speicher mit Solaranschluss für ein Paar Hunderter besorgen.
2. Ein Paar billige Kollektoren im Garten ......
3. den Rest dann Leistungsschwach über dessen Not-Heizregister mit umschaltbarer "Vorangschaltung" Heizen oder LAden .......
4 dann irgendwann noch einen Holzheizofen mit Wassertasche in den Kreislauf .....und danch ein Paar Jahren (ohne die Eigenleistung) hat sich auch die Technik durch gesparte Kosten an Strom wieder reingeholt und das Thema LAST ist keines mehr .....

 

[thegray]

Richtig .....Haus..... Hmmmmm
Würde dann soo einer in dem Kontext von Heizung sprechen ....

FALLS dem so sein sollte und es ein Haus ist.

1. 2HAnd einen WW-Speicher mit Solaranschluss für ein Paar Hunderter besorgen.
2. Ein Paar billige Kollektoren im Garten ......
3. den Rest dann Leistungsschwach über dessen Not-Heizregister mit umschaltbarer "Vorangschaltung" Heizen oder Laden .......
4 dann irgendwann noch einen Holzheizofen mit Wassertasche in den Kreislauf .....und danch ein Paar Jahren (ohne die Eigenleistung) hat sich auch die Technik durch gesparte Kosten an Strom wieder reingeholt und das Thema LAST ist keines mehr .....

Nach dem Moto Keep ist Simple

 

[Emil]

Am effizientesten lässt sich laden mit
- so viel Ladeleistung wie möglich
- so wenige Phasen wie möglich

Sprich: einphasig und "volle Pulle" wäre optimal.

Das kann ich aus meiner 5-jährigen Erfahrung nicht bestätigen. Am effizientesten war das Laden immer mit etwa 70-80 % Ladeleistung, denn ab da entstand zusätzlicher Kühlbedarf für den Lader (Lüfter).

Ob das Laden dann mit 1 Phase oder 3 Phasen erfolgt macht zumindest bei Systemen mit 1x Lader pro Phase keine Rolle. Klar steigt die absolute Verlustleistung, aber die Effizienz in Bezug auf die Gesamtleistung bleibt gleich.

@Werni
Wenn es ein einzelner 21 kW Verbraucher ist dann kann man das einfach mit Lastabwurf lösen. Außerdem muss er dann ja schon jetzt Probleme haben, wenn er gleichzeitig noch die Kochplatte oder den Backofen einschaltet.
Und grundsätzlich kann man einen alten 21 kW Durchlauferhitzer auch gegen eine modernen mit Leistungsregelung ersetzen. Das kostet weniger als eine Wallbox.

 

[pzuend]

Sprich: einphasig und "volle Pulle" wäre optimal.
Aus diesem Gesichtspunkt raus stehen die Autos mit 7,6kW EInphasenlader (einige ältere VW, Autos vom asiatischen Markt wie mein U5) gut da

Wen's interessiert: Schaltnetzteile
Das Problem bei den älteren Ladern ist die nicht vorhandene Leistungsfaktorkorrektur. Die gewöhnlichen Brückengleichrichter am Eingang sorgen für eine hohe Blindleistung, die das Netz zusätzlich belastet.

Moderne Ladegeräte sind nichts anderes als Schlatnetzteile mit PFC Schaltung am Eingang. Diese Ladegeräte haben einen sehr hohen Wirkungsgrad (in Nuancen bessser 3phasig, aber teurer) über fast die gesamte Leistungsbandbreite und belasten das Netz kaum bis gar nicht mit zusätzlicher Blindleistung, da der cosPhi aktiv durch die PFC auf nahe 1 (typ. 0,98-0,99) geregelt wird.

Der Lüfter spielt übrigens keine Rolle. Bei einem 6,6KW Ladegerät mit 95% Wirkungsgrad hast du 330Watt Verlustleistung. Da macht der Lüfter mit seinen 20 Watt (wenns viel ist) nicht wirklich was aus.
Die Verlustleistung entsteht beim Schalten der IGBT, da diese nicht beliebig schnell schalten können. Je höher die Schaltfrequenz bei gegebener Stromstärke, je höher die Schaltverluste.

 

[Stefanseiner]

Ob das Laden dann mit 1 Phase oder 3 Phasen erfolgt macht zumindest bei Systemen mit 1x Lader pro Phase keine Rolle. Klar steigt die absolute Verlustleistung, aber die Effizienz in Bezug auf die Gesamtleistung bleibt gleich.

wie das? Wenn der Onbord-Lader pro Phase sagen wir mal 10% Verlustleistung hat und Du komplett einphasig lädst dann sind das am Ende effektiv 10% Verlust.
Dieselbe Strommenge dreiphasig geladen mit 3x jeweils 10% Verlustleistung sind dann 30% Verluste


Beim höchsten Effizienzgrad hast Du natürlich Recht, der liegt nicht bei 100% Last sondern bei Schaltnetzteilen im Allgemeinen in der Regel irgendwo zwischen 80% und 95%.
Nur wird man in diesem Bereich beim eAuto selten rumregeln. Ich wollte deutlich machen, dass extrem niedrige Ladewerte auch extrem ineffizient sind. Viele Leute wollen ja immer wieder versuchen, irgendwie unter 6A Ladestrom zu kommen um mit einer kleinen Photovoltaikanlage / Balkonkraftwerk das Auto zu laden. Kann man machen, aber dann braucht man irgendwann auch die doppelte Strommenge da der Onbordlader bei so niedriger Leistung extrem ineffizient läuft

 

[pzuend]

Dieselbe Strommenge dreiphasig geladen mit 3x jeweils 10% Verlustleistung sind dann 30% Verluste

hoppla, du verwechselst das was. Die Verlustleistung entsteht beim schalten der Leistung durch die Halbleiter (meistens IGBTs). Und die Verluste dabei setzten sich zusammen aus der Schalthäufigkeit (Schaltfrequenz, meist einige kHz) und der zu schaltenden Stromstärke. Wenn bei gegebenem Ladestrom nun 3 Phasen verwendet werden so reduziert sich auch der Strom auf jeder Phase um ein Drittel und somit die Verlustleistung je Phase.

Umkehrschluss, stell dir mal vor es hätte ein Lader 10kW 3ph 30% Verlustleistung, so würden 3kW Wärme entwickelt am Ladegerät. Da bliebe dann kein Schnee mehr liegen auf der Motorhaube .

Es ist tatsächlich so, dass 3Phasige Ladegeräte deshalb effizienter arbeiten weil u.a. die Schaltfrequenz geringer ausfallen kann (120° Phasenversatz) damit hinten trotzdem ein sauberer Gleichstrom rauskommt.

Moderne Schaltnetzteile haben einen Leerlaufstrom von einigen mA. Deshalb ist der Wirkungsgrad bei höherer Entnahmeleistung besser, weil der Leerlaufstrom im Verhältniss dazu kaum ins Gewicht fällt.
Ist aber der geforderte Ausgangsstrom z.bsp. gleich hoch wie der Leerlaufstrom, dann sind wir im Bereich von 50% Wirkungsgrad.
Gesamt bewegen wir uns dann aber in einem Bereich von vielleicht 100Watt.

Ich hoffe das ist verständlich.

 

[Emil]

wie das? Wenn der Onbord-Lader pro Phase sagen wir mal 10% Verlustleistung hat und Du komplett einphasig lädst dann sind das am Ende effektiv 10% Verlust.
Dieselbe Strommenge dreiphasig geladen mit 3x jeweils 10% Verlustleistung sind dann 30% Verluste

Von der 3x höheren Leistung sind das dann immer noch 10 %.

Und absolut betrachtet ergibt sich auf das Ladegerät bezogen auch kein Unterschied, denn das 1-phasige Ladegerät muss 3-mal so lang laufen.

Es werden in der Regel auch keine richtigen 3-phasige Ladegeräte mit 400 V in Dreieck-Schaltung verwendet, sondern 3x 1-phasige Ladegeräte in Stern-Schaltung, die einfach nur parallel geschaltet sind. Dies ermöglicht eine sehr flexible Nutzung von unterschiedlichen Phasen- und Leistungskonstellationen. Z.B. kann man dann mit 3 1-phasigen 11 kW Ladegeräten auch an einer Phase mit 7,2 kW laden, oder an 3-Phasen mit 11 kW. Auch der Ausfall einer Phase oder eines Ladegeräts macht nichts aus.

Die geringere Ladeeffizienz mit geringerer Ladeleistung ergibt sich mehr aus dem Standby-Verbrauch des Fahrzeugs. Ein Model S braucht so etwa 200 - 300 W für die Überwachung des Ladevorgangs. Ob diese beim 1-phasigen Laden 9 h anfallen oder beim 3-phasigen Laden dann nur 3 h, macht einen Unterschied.

 

[Stefanseiner]

Hmm, klingt eigentlich alles sehr logisch
Ich finden den Beitrag auch nicht mehr, wo ich das gelesen hatte. Ich vermute nur, dass es im Goingelectric war.