Was ist ein Ladepunkt-Managementsystem
Ein Ladepunkt-Managementsystem (Charge Point Management System, CPMS) ist die Backend-Softwareplattform, die ein Netzwerk von E-Auto Ladestationen (Electric Vehicle Charging Stations, EVCS) fverbindet und steuert. Es ist das digitale Rückgrat für Betreiber von Ladestationen (Charge Point Operators, CPOs) und andere Flottenbetreiber, da es alle Aufgaben von der Echtzeit-Überwachung und -Wartung bis hin zur Nutzer:innenauthentifizierung und Abrechnung abwickelt. In der Praxis können Betreiber mit einem CPMS den Status jeder Anlage sehen, Ladevorgänge aus der Ferne steuern, Nutzungsdaten sammeln und einen reibungslosen Betrieb für ihre Endkund:innen sicherstellen.
Wie sich Ladepunkt-Managementsysteme zu intelligenten Lademanagement-Lösungen entwickelt haben
Herkömmliche Ladepunkt-Managementsysteme wurden für die grundlegende Netzwerksteuerung entwickelt: sie sollten Ladestationen online halten, Zahlungen verarbeiten und den Zugang für Nutzer:innen verwalten. Diese frühen Systeme hatten einen begrenzten Funktionsumfang und waren oft nicht interoperabel, insbesondere über verschiedene Marken oder zwischen Wechselstrom (Alternating Current, AC)- und Gleichstrom (Direct Current, DC)-Hardware hinweg.
Als Ladenetzwerke skalierten und Netzengpässe zunahmen, stiegen die Anforderungen der CPOs. An dieser Stelle kamen die Energiemanagementsysteme (EMS) ins Spiel. Energiemanagementsysteme (EMS) ergänzten die bestehenden Plattformen um intelligente Steuerungsfunktionen, mit denen sich Ladepunkte, Speicher, eigene Erzeugungsanlagen und Lastmanagement koordinieren lassen. So konnten Betreiber den Energieeinsatz optimieren, kostspielige Netzausbauten vermeiden und flexibel auf dynamische Bedingungen reagieren.
Im Laufe der Zeit entwickelte sich das Ladepunkt-Management weiter und integrierte smarte EMS-Funktionalitäten. Moderne CPMS kommunizieren nun über offene Standards wie das Open Charge Point Protocol (OCPP), unterstützen Cloud-Konnektivität und lokale Gateway-Steuerung. Zudem integrieren sie Lastmanagement, optimierte Zeitplanung und Energiekoordination und fungieren so effektiv als einheitliches intelligentes Ladepunkt-Managementsystem.
Untenstehend findest du eine umgekehrte Zeitleiste, die zeigt, wie sich die Funktionen von CPMS und EMS im Laufe der Zeit entwickelt haben:
Wodurch wird das Laden intelligent?
Ein intelligentes Lademanagementsystem baut auf einem herkömmlichen Ladepunkt-Managementsystem auf und erweitert es um intelligente Steuerungsfunktionen, die bestimmen, wie und wann E-Autos geladen werden.. Anstatt jedes Fahrzeug sofort mit voller Leistung zu laden, kann ein intelligentes System den Ladevorgang in Reaktion auf verschiedene Faktoren modulieren. Beispiele hierfür sind das Verzögern oder Drosseln des Ladens, basierend auf der Netzlast, das dynamische Ausbalancieren der Leistung zwischen mehreren EVs oder die zeitliche Steuerung des Ladens, wenn der Strom günstiger ist. Mit anderen Worten: Intelligentes Lademanagement richtet den Energieverbrauch des E-Autos nach den Angebots- und Nachfragebedingungen aus, anstatt sich lediglich auf schnelles Laden zu fokussieren
Dabei ist Kommunikation der Schlüssel: In einem intelligenten Setup tauschen das EV, die Ladestation und die Managementplattform kontinuierlich Daten aus. Diese Drei-Wege-Kommunikation – oft durch Protokolle wie OCPP und ähnliche ermöglicht – erlaubt es dem System, das Ladeverhalten in Echtzeit anzupassen und den Status des Netzes, die eigene Erzeugung oder Kostensignale zu berücksichtigen.
Intelligentes Lademanagement kombiniert reale Anwendungsfälle und unterstützende Funktionen. Dabei wird Mehrwert geschaffen, indem operative Ziele mit zugrunde liegender Technologie verknüpft werden.
Lastmanagement, dynamische Steuerung und Peak Shaving
Das Lastmanagement passt die Ladeleistungen an, um lokale elektrische Limits einzuhalten, Überlasten zu vermeiden und eine faire Stromverteilung unter den Fahrzeugen zu gewährleisten. Das Dynamische Lastmanagement (DLM) automatisiert diesen Prozess, indem es die verfügbare Leistung dynamisch über alle Ladepunkte verteilt und die Leistung drosselt, wenn sich die Gesamtnachfrage der Kapazitätsgrenze nähert.
Das Peak Shaving ergänzt dies, indem es die maximale Leistungsaufnahme begrenzt, um hohe Nachfragetarife auf Gewerbeflächen zu vermeiden. Das System überwacht die Gesamtlast des Standorts und reduziert vorübergehend die Ladeleistung in Zeiten hoher Nachfrage. Das System sorgt für planbare Kosten, verhindert Überlasten und reduziert den Bedarf an Netzausbau, während es das bedarfsgerechte Laden der E-Autos nach Prioritäten sicherstellt.
Demand Response: Überwachung von Netzsignalen und dynamische Tarifoptimierung
Die Demand Response, auch Nachfragesteuerung genannt, umfasst die Anpassung des Ladeverhaltens basierend auf externen Signalen, wie zum Beispiel Strompreisen oder Steuerungseingaben des Netzbetreibers. Intelligente Ladesysteme ermöglichen dies durch zeitbasierte Tarife (Time-of-Use, ToU), die fixen Niedertarif-Zeitfenstern folgen und durch dynamische Tarifoptimierung, die auf Echtzeit-Preisschwankungen oder Day-Ahead-Marktsignale reagiert, um die Energiekosten zu minimieren. Im Gegensatz dazu lösen DSO-Signale Anpassungen auf Anweisung des Netzbetreibers aus – zum Beispiel eine vorübergehende Reduzierung der Ladeleistung, um lokale Engpässe zu verhindern oder die Netzstabilität aufrechtzuerhalten. Durch die Kombination dieser Funktionen senkt das System nicht nur Kosten sondern unterstützt auch ein resilientes Energienetz
Virtuelle Netzerweiterung
Die Energieintegration verknüpft das Laden von EVs mit der Photovoltaik(PV)-Anlage oder dem lokalen Energiespeicher. Sie koordiniert die Interaktion zwischen Ladevorgängen, PV-Erzeugung, Batteriespeicher, Netzbedingungen und Marktsignalen, um erzeugte oder gespeicherte Energie zum optimalen Zeitpunkt zu nutzen. Wenn ausreichend Strom verfügbar ist, wird das Laden erhöht; bei geringer PV-Leistung wird es reduziert oder auf gespeicherte Energie umgeschaltet.
Auf diese Weise wird das Laden von EVs zu einem Teil der gesamten Energieoptimierung eines Standorts und trägt zur virtuellen Netzerweiterung (VGE) bei. Die VGE maximiert die bestehende Kapazität, anstatt auf physische Upgrades angewiesen zu sein. Das haben wir bereits in einem Projekt mit E.ON Drive demonstriert, bei dem Großbatterien einem dänischen Möbelhersteller geholfen haben, Netzengpässe zu überwinden.
Dadurch, dass gespeicherte Energie nur dann entladen wird, wenn der Gesamtverbrauch die Netzgrenze erreicht, erweitert das System die verfügbare Kapazität virtuell. Somit konnten die Energiekosten um 26 Prozent reduziert werden, die Ladegeschwindigkeit um 40 Prozent gesteigert werden und über 50.000 € an Kosten für Netzausbauten eingespart werden.
Nutzer:innenverwaltung, Priorisierung und Abrechnung
Intelligente Ladeplattformen authentifizieren Nutzer:innen, verfolgen Ladevorgänge und können Tarife automatisch anwenden. Funktionen zur Priorisierung und Zeitplanung erlauben es Betreibern, die Priorisierung beim Laden nach Dringlichkeit, Ankunftszeit oder Präferenz der Kund:innen anzupassen. Abrechnungstools erfassen dann den Energieverbrauch und wenden die entsprechenden Raten an, unterstützt von flexiblen Modellen wie kostenlosem Laden für Mitarbeitende oder Pay-per-Use für Besucher:innen.
Fernüberwachung, Sicherheit und Zuverlässigkeit
Verbundene Ladestationen können über Dashboards oder Apps auch aus der Ferne überwacht werden. Betreiber können Ladevorgänge starten oder stoppen, Einstellungen anpassen und in Echtzeit Fehlerwarnungen erhalten. Sicherheits- und Zuverlässigkeitsfunktionen wie Verschlüsselung, Authentifizierung und lokale Notfallsteuerung sichern die Betriebszeit, sollte die Cloud-Verbindung unterbrochen werden.
Bidirektionales Laden und offene Standards
Die Vehicle-To-Grid (V2G) und Vehicle-to-Home (V2H) -Technologien ermöglichen E-Autos, Energie zurück ins Netz oder ins Gebäude zu speisen. Offene Standards wie ISO 15118 und OCPP sichern die Interoperabilität zwischen Fahrzeugen, Ladestationen und Backend-Software. V2G-fähige Systeme, die derzeit noch reifen, gelten als nächste Evolutionsstufe des intelligenten Energiemanagements.
Die Vorteile von intelligentem Ladenfür Betreiber von Ladestationenund das öffentliche Ladenetz
Intelligentes Lademanagement bietet wirtschaftlichen, operativen und ökologischen Mehrwert für CPOs, Endkund:innen und das Stromnetz.
Gesenkte Kosten und verbesserter ROI
Intelligentes Laden senkt sowohl Installations- als auch Betriebskosten. Durch die Vermeidung von Netzausbauten und das Überwachen von Spitzenlasten können die Anfangsinvestitionen drastisch sinken – manchmal um bis zu 50.000 € an eingesparten Netzausbaukosten. Durch zeitliche Verschiebung des Ladevorgangs in Nebenzeiten können Stromrechnungen um bis zu 30 Prozent gesenkt werden, wodurch die Wirtschaftlichkeit weiter verbessert wird.
Maximale Ausschöpfung der bestehenden Netzkapazität
Das intelligente Laden ermöglicht es mehr EVs, die bestehenden Infrastrukturen sicher zu nutzen. Statt die physische Netzkapazität zu erweitern, gleicht die Software die Nutzung aus und erhöht den Durchsatz. Die Funktion der „virtuellen Netzerweiterung“ erlaubt es, mehrere Ladestationen gleichzeitig innerhalb der Standortgrenzen zu betreiben, indem die lokale Batterie optimal genutzt wird. Auf diese Weise kann die Auslastung der Ladestationen, Netzanschlüsse und der lokalen Erzeugung erhöht werden und jedes verfügbare Kilowatt liefert durch koordinierte Steuerung Mehrwert.Verbesserte Zuverlässigkeit und Nutzer:innenerlebnis
Durch die Anpassung des Ladens in Echtzeit verhindern intelligente Systeme Überlasten und Ausfälle, halten Standorte stabil und Ladestationen verfügbar. Transparente Kommunikation, Reservierungsmöglichkeiten und Benachrichtigungen über den Ladevorgang stärken das Vertrauen der Fahrer:innen und verbessern die Netzwleistung.
Netzstabilität und Nachhaltigkeit
Intelligentes Laden richtet die Nachfrage von E-Autos an den Netzbedürfnissen aus. Ladestationen können die Last während abendlicher Spitzenzeiten reduzieren oder beschleunigen, wenn das Angebot an erneuerbaren Energieressourcen hoch ist. Diese Flexibilität stabilisiert das Netz, verbessert die Integration erneuerbarer Energieressourcen und senkt die Kohlenstoffemissionen. In Zukunft werden Vehicle-to-Grid-Modelle dies weiter verstärken, indem sie EVs ermöglichen, das Netz während Nachfragespitzen zu unterstützen. Intelligentes Lademanagement ist bereits heute ein dezentraler Energiespeicher, der Energiesysteme stärkt.
Einhaltung von Vorschriften und Anreize
Regierungen fordern und belohnen zunehmend fortschrittliche Smart-Charging-Funktionen – nicht nur in Privathaushalten, sondern auch für öffentliche Ladenetzwerke, was direkte Auswirkungen auf CPOs hat. Zum Beispiel müssen gemäß der EU-Verordnung über die Infrastruktur für alternative Kraftstoffe (Alternative Fuels Infrastructure Regulation, AFIR) seit April 2024 öffentlich zugängliche Ladestationen mit 50 Kilowatt (kW) oder mehr Ad-hoc-Zahlungen ( per Kredit-/Debitkarte) anbieten und Preise basierend auf Kilowattstunden mit transparenten, fairen Tarifen festlegen. Ältere Hochleistungs-Ladestationen sollen bis 2027 nachgerüstet werden.
Diese Vorschriften drängen CPOs dazu, Hardware und Software zu nutzen, die volle Interoperabilität, intelligentes Laden, Remote-Updates und Einhaltung gewährleisten. Andernfalls drohen Nachrüstungskosten oder regulatorische Verstöße. Gleichzeitig bleiben Anreize, vor allem im Wohnprogrammen, ein wichtiger Faktor: Subventionen und Preisnachlässe für den Ausbau der Infrastruktur und intelligentem Laden reduzieren die Investitionskosten und beschleunigen die Bereitstellung.
Mehr EVs auf den Straßen erhöhen die Lade-Nachfrage, was gut für das Geschäft ist. Allerdings können nur CPOs mit intelligenten, auf Vorschriften vorbereitete Systemen skalieren, während sie Kosten überwachen, regulatorische Standards einhalten und zukünftige Netzdienstleistungen nutzen.
Expert:innenen-Einblick: Der Weg in die Zukunft
Die Entwicklung von traditionellen Ladepunkt-Managementsystemen zum modernen intelligenten Lademanagement zeigt auf, wie sich die Branche von der grundlegenden Netzwerkoperation hin zur intelligenten, datengesteuerten Energieoptimierung verschiebt.
Laut Akash Roshan – Senior Product Manager of B2B E-Mobility – ist jeder einzelne Betreiber von Ladestationen und jedes Unternehmen bestrebt, seine Betriebskosten zu senken. Da Energiekosten einer der höchsten operativen Kostenfaktoren sind, ist die Investition in ein intelligentes Lademanagement ein Kinderspiel. Es senkt Energiekosten und eröffnet im Laufe der Zeit neue Einnahmequellen. Dennoch zögern einige Betreiber, da sie Sorge vor zu viel Komplexität haben. Akash erklärt: „In Wirklichkeit ist das Gegenteil der Fall. Ein gut implementiertes intelligentes Lademanagement erleichtert das Energiemanagement und senkt Kosten. Wir haben gesehen, wie Kund:innen große Einsparungen erzielen, indem sie Netzausbauten vermeiden und Spitzenlasten kappen. Einige realisieren bis zu 50.000 € an direkten Einsparungen durch vermiedene Netzerweiterung, während sie gleichzeitig ihre Ladenetzwerke ausbauen“, sagt er.
Während sich die Funktionen von Ladepunkt-Managementsystemen über die reine Überwachung und Abrechnung hinaus erweitern, nutzt das intelligente Lademanagement nun Daten und Automatisierung, um einen weitaus größeren Mehrwert zu schaffen. Akash merkt an, dass der Einsatz datengesteuerter Ladestrategien Betreibern ermöglichen kann, deutlich mehr Ladepunkte zu installieren, als sie ursprünglich für möglich hielten.
„Beginnend mit dem Dynamischen Lastmanagement, um effizient mehr EV-Ladestationen an deinem Standort zu vernetzen und zu betreiben, kannst du durch ein umfassendes Paket von intelligenten Lade-Funktionalitäten sogar einen noch größeren Mehrwert schaffen. Diese Funktionen optimieren das Laden von EVs und anderen Energieanlagen wie PV und Batterien basierend auf verschiedenen Optimierungszielen, die von Peak Shaving und dynamischer Tarifoptimierung bis hin zur Flexibilitätsvermarktung und mehr reichen. All dies geschieht nahtlos im Hintergrund, während gleichzeitig ein reibungsloses, zuverlässiges und großartiges Ladeerlebnis für die Fahrer:innen gewährleistet wird“, erklärt Akash.
Auch hebt er die wachsende Integration des E-Auto-Ladens mit erneuerbaren Energien und Stromnetzen hervor: „Egal, ob Hauseigentümer:innen das Laden mit der Solaranlage synchronisieren, oder ein CPO Netzsignale integriert: Intelligentes Lademanagement bedeutet, E-Autos zu einem Aktivposten für das Energieökosystem zu machen, nicht zu einer Belastung. Das wird auf unserem Weg in eine elektrisch betriebene Zukunft nur noch wichtiger werden.“
Die Erkenntnis ist klar: Betreiber, die über traditionelle Ladepunkt-Managementsysteme hinausgehen und frühzeitig intelligentes Lademanagement einführen, werden diejenigen sein, die effizient skalieren, vorschriftskonform bleiben und wettbewerbsfähig sind. In Akashs Worten: „Intelligentes Lademanagement ist kein Luxus mehr. Es ist die Grundlage für nachhaltiges, effizientes Wachstum in der E-Mobility.“
.svg){kind=icon}
.svg){kind=icon}