Wallbox-Inspektion: Neuer Qualitätsstandard für smartes Laden
Im Projekt «Wallbox-Inspektion» haben das Fraunhofer ISE, die HTW Berlin und der ADAC neue Prüfverfahren für solaroptimiertes Laden entwickelt und Wallboxen getestet.
@Fraunhofer ISE
Wallboxen zum Laden des Elektrofahrzeugs sind an immer mehr Eigenheimen zu finden. Doch wie lässt sich damit der Solarstrom vom eigenen Dach möglichst smart nutzen?
Gemeinsam mit einem Industriebeirat wurde ein Prüfleitfaden entwickelt, und die Messergebnisse werden künftig in einem Wallbox-Score für Endnutzer verständlich quantifiziert. Dies soll für Verbraucher die Transparenz im Wallbox-Markt erhöhen und einen Qualitätsstandard für die Industrie etablieren.
Im Digital Grid Lab des Fraunhofer ISE wurden Wallbox-Lösungen verschiedener Hersteller unter identischen und realitätsnahen Betriebsbedingungen getestet. Im Fokus der Tests standen neben dem Stromverbrauch im Betrieb und im Stand-by-Modus die Regelungsgüte und Betriebseffekte, die beim solaren Laden von Elektrofahrzeugen eine zentrale Rolle spielen.
Verhalten der Wallbox realitätsnah getestet
Die im Projekt entwickelten Tests betrachteten den Stromfluss zwischen Photovoltaikanlage, Haushalt, Stromnetz und Elektrofahrzeug. Die Forschenden massen, welchen erlaubten maximal verfügbaren Ladestrom die Wallbox an das Fahrzeug kommunizierte. Über diesen Wert lässt sich die Stromaufnahme des Fahrzeuges entsprechend des solaren Angebots steuern. Der maximal verfügbare Strom ist dabei der Solarüberschuss, der nach Abzug des im Haushalt benötigten Stroms übrigbleibt.
Für das Testen der Ladestation kamen keine echten Fahrzeuge zum Einsatz, sondern der digitale Fahrzeug-Zwilling «ev twin» des Fraunhofer ISE, der das Verhalten von 5'000 verschiedenen E-Autos simulieren kann.
Testergebnisse sollen Transparenz im Markt erhöhen
Die getesteten Wallboxen reagierten unterschiedlich schnell auf Änderungen im Solarstromangebot: Während einige sofort die Ladeleistung anpassten, wiesen andere eine Verzögerung von bis zu 90 Sekunden auf. Auch im Standby-Betrieb zeigten die Geräte unterschiedliches Verhalten: Einige gehen dabei in einen reduzierten Betrieb (Deep Standby), um Strom zu sparen.
Für viele Wallboxen muss das Energiemanagementsystem angepasst werden, um optimal zu funktionieren. Die Forschenden empfehlen, die Geräte auf das jeweilige Fahrzeug und die individuellen Bedürfnisse einzustellen. «Dadurch arbeiten die Geräte präziser, und die Unterschiede zwischen Herstellern verringern sich, da die Eigenschaften des eigenen Energiesystems entscheidend sind», erklärt Dr. Bernhard Wille-Haussmann. Die HTW Berlin entwickelt derzeit auf Basis der Testergebnisse einen Wallbox-Score zur Bewertung der Produktqualität.