Sie sind Netzbetreiber und erhalten aktuell eine Flut von Anträgen zu Elektro-Anschlüssen für E-Autos? Dann sollten Sie sich bewusst sein, dass aufgrund fehlender Transparenz im Niederspannungsnetz die Gefahr von Über- oder Schieflast besteht. Wir greifen in diesem Beitrag das Thema Schieflast im Kontext von Elektromobilität auf und zeigen Ihnen, wie Sie das Problem der Schieflast vermeiden können.
Autohersteller, die ihren Stammmarkt zum Beispiel in Amerika oder China haben, verbauen oft Ladegeräte in den Fahrzeugen, die nur einphasiges Laden ermöglichen. Der Grund: einphasige Stromnetze sind dort in Wohn- und Geschäftshäusern die Regel. Deshalb sparen sich die Hersteller aus Kostengründen meist den dreiphasigen Lader in den Fahrzeugen.
In Mitteleuropa jedoch sind die Haushalte und viele Industriebetriebe an ein dreiphasiges Stromnetz angeschlossen.
Da es dafür noch keine Sekundarlösungen gibt, hat das ungünstige Auswirkungen auf die Ladezeit und Netzbelastung von Elektroautos in dreiphasigen Netzen mit Neutralleiter (N).
Von einer optimalen, symmetrischen Belastung des Stromnetzes sprechen wir, wenn die Phasen des Drehstromnetzes gleich belastet sind.
In allen drei Außenleitern fließt dann derselbe Strom (z. B. L1, L2, L3 = 10 A, N= 0A).
Bei der absoluten symmetrischen Belastung eines Vierleiter-Netzes ist der Strom im Neutralleiter 0 Ampere.
Kommt es dagegen beispielsweise durch den übermäßigen Zubau von einphasigen Verbrauchern dazu, dass auf einem Außenleiter mehr Verbraucher angeschlossen sind als auf einem der anderen zwei, führt das dazu, dass in einem Außenleiter mehr Strom fließt als bei einem der anderen beiden (z. B. L1= 10A; L2=10A; L3=20A).
In diesem Fall sprechen wir von einer unsymmetrischen Belastung des Netzes oder von einer Schieflast.
Bei einer unsymmetrischen Belastung ist der Neutralleiter nicht stromlos. Das kann zu Überlastung, schwerwiegenden Störungen und Beschädigungen im Netz sowie von Verbrauchern führen.
Die Schieflastverordnungen oder Schieflastvorschriften sind von Land zu Land unterschiedlich. Die maximalen einphasigen Belastungen des Netzes werden in den technischen Anschlussbedingungen (TAB) des Netzbetreibers festgeschrieben.
Alle gemeinsam verfolgen jedoch das Ziel, Schieflast zu vermeiden, um Netzstörungen, Bauteilbeschädigungen und im Extremfall Stromausfälle zu verhindern.
In Deutschland beträgt die maximale einphasige Belastung in der Regel 4,6 kW. Damit soll eine gleichmäßige Last-Verteilung auf der Phase erreicht werden.
Diese Betrachtungsweise ist aber statisch und gibt nicht den Istzustand des Stromnetzes im zeitlichen Verlauf wieder, zum Beispiel tagsüber oder nachts.
Die „statische“ Betrachtung der Außenleiter-Belastung in der Netzplanung ist damit eher ein theoretischer Wert.
Doch wie sind die einzelnen Außenleiter im Kabel wirklich belastet und gibt es vielleicht dynamische Effekte, die bei der Genehmigung oder Installation von Wallboxen zu beachten sind?
Dieses Wissen wird immer wichtiger, wenn es darum geht, die steigende Anzahl von Netzanfragen zu beantworten.
Um Transparenz in der Niederspannung zu schaffen und Schieflasten zu vermeiden, empfiehlt sich der Einsatz von Messsystemen. Sie helfen dabei, die Ist-Situation zu ermitteln.
Wünschenswert wäre die Möglichkeit, die Vorteile beider Systeme zu nutzen. Mit der LoadFlow-Lösung im BentoNet erhalten Sie ein Komplettpaket aus hochwertiger Hardware wie dem Siemens FCM, Greenwood Power GWP Stromsensoren und hochsichere Kommunikationslösung von BentoNet.
Darüber hinaus bietet die BentoNet-Lösung neben der Überwachung und Auswertung die Möglichkeit, über verschiedene Schnittstellen auch Erzeuger und Verbraucher herstellerunabhängig zu steuern.
Mehr News zu BentoNet und dem sich stetig verändernden Energiemarkt erhalten Sie in unserem Newsletter – ganz entspannt im Abstand von ein bis zwei Monaten.
Überlast durch erneuerbare Energien und Elektromobilität