Elektromobilität
Herausforderung
Die rapide Umstellung von Verbrennungs‑ auf Elektrofahrzeuge (PKW, LKW und Nutzfahrzeuge) führt zu deutlich höheren Spitzenlasten im Stromnetz. Ladepunkte an Wohnhäusern, Gewerbebetrieben und entlang von Verkehrsachsen erfordern oft Anschlussleistungen von mehreren Dutzend bis Hunderte Kilowatt je Ladepunkt – ein Vielfaches herkömmlicher Haushaltsanschlüsse. Ohne koordinierte Steuerung drohen lokale Netzengpässe, Transformatorüberlastungen und Spannungseinbrüche.
Gleichzeitig ist die räumliche Verteilung der Ladeinfrastruktur heterogen: In gut ausgebauten Stadtnetzen entstehen weniger Probleme als in ländlichen Regionen mit schwächerer Netzanbindung. Dort können wenige Schnelllader das lokale Niederspannungsnetz in kritische Belastungsbereiche führen.
Ein weiteres Risiko ergibt sich aus unvorhersehbaren Ladezeiten: Wenn alle Nutzer zugleich abends nach der Arbeit zuhause laden, entstehen scharfe Lastspitzen. Klassische Netzplanung stößt hier an ihre Grenzen, weil sie auf relativ konstanten Verbrauch ausgelegt ist.
Gleichwohl birgt das Laden von E‑Fahrzeugen ein Flexibilitätspotenzial: Zeitlich verschobenes oder zeitlich gesteuertes Laden („smart charging“) kann Erzeugungsspitzen aus Sonne und Wind abfangen und in Unterauslastungsphasen Strom aufnehmen. Dafür sind jedoch intelligente Energiemanagementsysteme erforderlich, die Ladezyklen in Echtzeit mit Netzzustand, Energiepreisen und Erzeugungsprognosen synchronisieren.
Ohne solche Systeme bleiben Netznutzungsentgelte hoch, weil die Infrastruktur für seltene Spitzen ausgelegt werden muss. Nur durch koordiniertes Lastmanagement und Anreizmechanismen lässt sich die Elektromobilität netzdienlich integrieren und die Netzauslastung optimieren.
Anforderungen
Elektromobilität stellt neue Anforderungen an Netze und Ladesysteme: Die bislang passiv ausgelegten Niederspannungs‑ und Mittelspannungsnetze müssen künftig Spitzenlasten von mehreren zehn bis hunderte Kilowatt pro Fahrzeuganschluss aufnehmen, ohne dass Transformatoren überlasten oder Spannungsfälle auftreten. Gleichzeitig verteilen sich Ladeinfrastrukturen sehr heterogen – starke Netze in Städten versus schwache Anbindungen auf dem Land – sodass punktuelle Engpässe drohen. Ein unkoordiniertes Ladeschema, bei dem viele Nutzer abends zur gleichen Zeit laden, erzeugt scharfe Verbrauchsspitzen, die klassische Netzplanungen und Leitungen überfordern. Netzbetreiber benötigen daher eine Echtzeit‑Transparenz über Ladezyklen und Netzauslastung, gekoppelt mit Prognosen erneuerbarer Erzeugung und Marktpreisen. Nur so lassen sich Lastspitzen vermeiden, Netznutzungsentgelte durch höhere Auslastung bestehender Netze senken und Flexibilitätspotenziale der Fahrzeuge als dezentrale Speicher aktivieren. Datenschutz‑ und Sicherheitsaspekte müssen gewährleistet sein, während Nutzer intuitive Informationen zu kostengünstigen Ladezeiten erhalten und Betreiber ohne Medienbruch in bestehende Systeme integrieren können.
unsere Lösung:
IRMA fungiert als zentrale Plattform, die verfügbare Netzdaten, Ladeinformationen und Erzeugungsprognosen zu einem einheitlichen Bild zusammenführt. Hinter den Kulissen aggregiert eine KI unzählige Messwerte, gleicht sie mit Wetter‑ und Lastvorhersagen ab und bereitet sie für verschiedenste Anwenderrollen auf. Über ein webbasiertes Dashboard erhalten Netzbetreiber und Projektverantwortliche jederzeit einen Überblick über die aktuelle und prognostizierte Netzauslastung – inklusive Heatmaps, Zeitreihen und Kennzahlen zu Spitzenlasten und Flexibilitätspotenzialen.
Für Endnutzer steht eine begleitende App oder Web‑Oberfläche bereit, die empfohlene Ladefenster auf Basis von Preis- und Erzeugungsprognosen visualisiert, ohne in technische Details abzuschweifen. Interaktive Grafiken zeigen anschaulich, wie sich das eigene Ladeverhalten in Bezug auf Preise und CO₂-Bilanz auswirkt. Über konfigurierbare Benachrichtigungen werden Nutzer dezent an günstige oder umweltfreundliche Ladezeiten erinnert.
Sämtliche Visualisierungskomponenten sind rollenbasiert und barrierefrei gestaltet. Unternehmer und Bürger können so ohne Vorkenntnisse komplexe Zusammenhänge erfassen und kollaborative Entscheidungen treffen. Durch offene Schnittstellen lässt sich IRMA problemlos in bestehende Systeme integrieren, wodurch Medienbrüche entfallen und Daten konsistent bleiben. So entsteht ein transparentes Ökosystem, in dem Elektromobilität als aktiver Bestandteil eines resilienten Energiesystems wirkt.
Kunden profitieren von IRMA durch klaren Mehrwert auf mehreren Ebenen:
Erstens gewinnen Netzbetreiber und Projektverantwortliche dank des Dashboards sofortige Transparenz über aktuelle und prognostizierte Lastsituationen. Heatmaps und Zeitreihen machen Engpässe sichtbar, noch bevor sie kritisch werden. Dies ermöglicht proaktives Lastmanagement, reduziert teure Netzverstärkungen und senkt Netznutzungsentgelte.
Zweitens steigert IRMA die Planungssicherheit: Automatisierte Reports dokumentieren, wie Flexibilitätspotenziale – etwa durch gesteuertes Laden von Elektrofahrzeugen – genutzt wurden. Entscheidungsträger können Investitionen besser bewerten und regulatorische Anforderungen lückenlos nachweisen.
Drittens profitieren Endnutzer: Die begleitende App visualisiert empfohlene Ladefenster auf Basis von Preis- und Erzeugungsprognosen. Fahrer laden günstiger und umweltfreundlicher, was Kosten spart und CO₂-Emissionen senkt. Push-Benachrichtigungen erinnern dezent an optimale Ladezeiten, ohne zu stören.
Viertens sorgt die rollenbasierte, barrierefreie Oberfläche dafür, dass alle Beteiligten – von Bürgern über Behörden bis zu Technikern – komplexe Informationen ohne Vorkenntnisse verstehen. Dies fördert Akzeptanz, mi