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Smart Charging: Wie Stadtwerke den Ladestrom für E-Fahrzeuge effizienter und günstiger machen

Energieversorger stehen vor tiefgreifenden Veränderungen: Der steigende Anteil an Eigenerzeugung und -verbrauch bei Privathaushalten reduziert gleichzeitig den Netzbezug und damit die Liefermenge für den Versorger. Diese Entwicklungen zwingen Versorger dazu, ihre Rolle neu zu definieren – weg vom reinen Lieferanten hin zum Energiemanager auf Haushaltsebene. Inmitten dieser Herausforderungen bietet die Optimierung des Ladestroms für Elektrofahrzeuge eine Chance: Durch intelligentes Lademanagement. So lassen sich gleichzeitig Kosten senken und das Kundenportfolio effizienter gestalten. Sponsored Post von Tepui Energy UG

Smart-Meter: Startschuss für Stadtwerke und Versorger

Der Smart Meter Rollout ist seit Anfang 2023 in vollem Gange. Haushalte mit einem jährlichen Stromverbrauch von über 6.000 Kilowattstunden sowie für Betreiber von Erzeugungsanlagen mit einer Nennleistung von mehr als 7 kW sind zu einem Einbau verpflichtet. Verbraucher:innen unterhalb der genannten Schwelle können einen Smart-Meter jederzeit freiwillig installieren. Bis 2030 sollen schätzungsweise rund 20 Millionen Smart Meter in deutschen Haushalten installiert sein.

Diese Entwicklung eröffnet Stadtwerken und Versorgern eine strategische Chance. Einerseits die eigene „Werkbank“ zu verlängern und als wettbewerblicher Messstellenbetreiber zu agieren. Dies kann wahlweise allein oder in Kooperation mit anderen Stadtwerken und Versorgern geschehen. Andererseits können Stadtwerke durch den Einsatz von Smart Metern ihren Kund:innen nicht nur eine genaue Verbrauchserfassung bieten, sondern auch innovative Dienstleistungen wie dynamische Stromtarife und ein verbessertes Lastmanagement anbieten. Dies ermöglicht durch eine gezielte Steuerung der flexiblen Verbraucher:innen in einem Haushalt die Strombezugskosten zu senken und gleichzeitig einen Beitrag zur Entlastung der Netze zu leisten.

In den kommenden Jahren wird der Erfolg des Smart Meter Rollouts entscheidend dafür sein, wie gut sich Stadtwerke als Energiemanager etablieren können – weg von der Rolle des reinen Stromlieferanten hin zu einem zentralen Partner für intelligente Energieversorgung. Diese Entwicklung ist nicht nur eine technische Notwendigkeit, sondern eine strategische Chance, die Position der Stadtwerke im Wettbewerb nachhaltig zu stärken.

Dynamischer Tarif: Ja, bitte.

Ein dynamischer Stromtarif ist essenziell, um das volle Potenzial der flexiblen Verbraucher:innen und steuerbaren Anlagen in einem Haushalt zu nutzen. Durch einen solchen Tarif kann der Energieverbrauch gezielt in Zeiten niedrigerer Preise vorgezogen oder eine mögliche Einspeisung (aus PV und Heimspeicher) in Zeiten höherer Preise verschoben werden. Der entscheidende Aspekt ist jedoch nicht der Tarif selbst, sondern die damit verbundene viertelstündliche Bilanzierung des Haushaltsverbrauchs.

Nur durch diese Bilanzierung lässt sich der kommerzielle Wert der Flexibilität auf Haushaltsebene realisieren. Sie ermöglicht es, die Einspeisung von überschüssiger Energie in das Netz zu optimieren und den Verbrauch von Strom, beispielsweise für das Laden eines Elektrofahrzeugs, zu Zeiten niedriger Preise zu maximieren. Für Kund:innen bedeutet dies potenzielle Kosteneinsparungen und eine bessere Nutzung ihrer eigenen Energiequellen.

Das eigentliche Management der langfristigen Beschaffungsgeschäfte und kurzfristigen Optimierungsgeschäfte für den Ladestrom bleibt jedoch Aufgabe des Energieversorgers. Diese Aufgaben wirken sich hauptsächlich auf die Vertragskonditionen und die realisierte Marge des Versorgers aus, während der Kunde oder die Kundin von den Vorteilen eines gut gemanagten, dynamischen Stromtarifs profitiert. So können Energieversorger durch das Angebot dynamischer Tarife ihre Rolle als Energiemanager weiter ausbauen und gleichzeitig ihren Kund:innen einen echten Mehrwert bieten.

Erste Hürde: Machbarkeitsanalyse- und Potenzialabschätzung

Die Machbarkeits- und Potenzialanalyse erfordert eine gründliche Untersuchung verschiedener Aspekte. Zunächst ist die technische Machbarkeit zu bewerten, insbesondere die Möglichkeit, Smart-Meter flächendeckend zu installieren und zu betreiben und die Wallboxen zu steuern. Die notwendigen energiewirtschaftlichen Erfordernisse wie Kundenverträge, die Integration in die Marktkommunikation und die Optimierung der Beschaffung am Strommarkt sind zusätzlich zu prüfen.

Besondere Aufmerksamkeit gilt den Prozessen, die von externen Dienstleistern übernommen werden müssen, sei es aufgrund fehlender eigener Systeme oder technischer Kapazitäten. Die Umsetzbarkeit dieser Prozesse muss in Bezug auf die erforderliche Zeit und die damit verbundenen Kosten detailliert analysiert werden. Diese Analyse ist entscheidend, um zu verstehen, wie schnell und zu welchen Kosten eine umfassende Implementierung möglich ist.

Anschließend muss das kurz- und mittelfristige Potenzial dynamischer Tarife für das eigene Kundenportfolio untersucht werden. Inputs hierfür sind unter Anderem die Anzahl der Kund:innen mit Smart-Meter-Pflicht, die Verbreitung von Elektroautos unter den Kund:innen und das Arbeitsvolumen, das zur Optimierung des Ladestroms zur Verfügung stehen wird. Diese Faktoren bestimmen maßgeblich, wie strategische und wirtschaftliche Entscheidungen hinsichtlich der System- und Dienstleisterfragen (= „Make-or-buy“) getroffen werden können.

Liefert die Machbarkeitsanalyse ein positives Ergebnis, sind die noch offenen Anforderungen und Lücken zu identifizieren. Diese Lücken müssen mit Schätzungen oder konkreten Angeboten für die Schließung bewertet werden. Die hier angesetzten Kosten zur Überbrückung dieser Lücken fließen direkt in die Potenzialanalyse und den daraus resultierenden Business Case ein. Dies ermöglicht, die wirtschaftliche Tragfähigkeit und den strategischen Wert der Einführung einer Ladestromoptimierung umfassend zu bewerten.

Das Herzstück: Optimierung und Nutzung der Flexibilität

Ein wesentlicher Aspekt bei der Optimierung von Ladevorgängen für Elektroautos ist die Beschaffung der notwendigen Energiemengen. Die Entscheidung, in welchen Märkten, zu welchem Zeitpunkt und in welchem Umfang Energie beschafft wird, bildet das kommerzielle Herzstück dieser Optimierung.

Um eine präzise Planung und Steuerung der Ladeprozesse zu ermöglichen, ist es notwendig, fortlaufend Echtzeitdaten von den Wallboxen und den Elektroautos selbst zu erfassen. Diese Daten umfassen unter anderem den aktuellen Ladezustand der Fahrzeugbatterien, die Verfügbarkeit der Fahrzeuge zum Laden sowie Prognosen zu Ankunfts- und Abfahrtszeiten. Auf dieser Basis können Prognosen über den voraussichtlichen Ladebedarf bei der Ankunft der Fahrzeuge getroffen werden, was eine Grundlage für die Optimierung der Beschaffung bildet.

Die Charakteristik des Portfolios an Elektroautos spielt dabei eine entscheidende Rolle. Unterschiedliche Fahrzeuge haben unterschiedliche Ladebedarfe, Speichergrößen und Nutzungsmuster, was die Komplexität der Optimierung erhöht. Gleichzeitig muss eine Abwägung der Prognoserisiken auf Seiten der Elektrofahrzeuge vorgenommen werden. Diese Risiken entstehen beispielsweise durch unvorhergesehene Änderungen in der Nutzung Elektroautos oder durch Abweichungen in den prognostizierten Ladezuständen bei Ankunft. Auf der anderen Seite stehen die Marktpreisrisiken, die sich durch Preisschwankungen auf den verschiedenen Energiemärkten ergeben.

Sobald die benötigten Energiemengen beschafft sind, gilt es, diese effizient auf die verfügbaren Elektroautos zu verteilen. Hierbei wird ein sogenannter Fahrplan erstellt, der die Ladezeiten und -mengen für jedes Fahrzeug festlegt. Die Herausforderung besteht darin, die Einhaltung dieses Fahrplans zu überwachen und bei Bedarf Anpassungen vorzunehmen. Dies erfordert eine kontinuierliche Überwachung der aktuellen Gegebenheiten, wie beispielsweise der "Fahrplantreue" der Fahrzeuge, sowie die Anpassung von Prognosen, wenn sich die Bedingungen ändern. Durch diesen fortlaufenden Optimierungsprozess wird sichergestellt, dass die Ladevorgänge sowohl effizient als auch kostengünstig ablaufen.

Marktseitig stehen verschiedene Energiemärkte für die Optimierung zur Verfügung. Im Großhandel sind vor allem die Day-Ahead-Stundenauktionen und die Intraday-Viertelstunden-Eröffnungsauktionen von Bedeutung, ebenso wie der kontinuierliche Handel. Diese Märkte bieten unterschiedliche Produktcharakteristika und Erlösmöglichkeiten, die es geschickt zu nutzen gilt. Zudem kann, sofern die Präqualifikation gegeben ist, der Regelleistungs- und der Regelarbeitsmarkt zusätzliches Potenzial für die Optimierung bieten.

Durch die Kombination all dieser Faktoren entsteht ein hochdynamischer Optimierungsprozess, der nicht nur technische und kommerzielle Herausforderungen bewältigen muss, sondern auch auf die wirtschaftlichen Gegebenheiten und Risiken der Energiemärkte flexibel reagieren kann. Die Fähigkeit, diese komplexen Zusammenhänge in Echtzeit zu managen, ist entscheidend für den wirtschaftlichen Erfolg und die Effizienz der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge.

So können Ihre Kund:innen am Erfolg partizipieren

Die Beteiligung der Kund:innen am finanziellen Erfolg der Ladestromoptimierung kann auf verschiedene Weisen gestaltet werden, wobei bereits heute unterschiedliche Modelle am Markt verfügbar sind. Diese reichen von festen monatlichen Beträgen, die der Kunde oder die Kundin für die Bereitstellung der Flexibilität seines Elektroautos erhält, bis hin zu „Profit-Sharing“-Modellen, bei denen der erzielte Kostenvorteil zwischen Anbieter und Kunde oder Kundin geteilt wird. Ein fixer monatlicher Betrag kann dabei die Ladekosten der Kund:innen spürbar reduzieren, während ein Profit-Sharing-Modell potenziell höhere Ersparnisse bietet, jedoch auch stärker von den Marktbedingungen abhängig ist.

Die entscheidende Frage bei der Gestaltung solcher Modelle ist, wer das Marktrisiko trägt, das mit den Preisschwankungen auf den Energiemärkten einhergeht. Anbieter, die in der Lage sind, das Fahr- und Nutzerverhalten der Kund:innen sowie die Marktchancen präzise zu quantifizieren und gleichzeitig ein risikofreies Modell anzubieten, werden langfristig am erfolgreichsten sein. Indem sie das Risiko für Ihre Kund:innen minimieren, schaffen sie Vertrauen und erhöhen die Attraktivität ihrer Angebote.

Der potenzielle Kostenvorteil durch eine intelligente Optimierung der Ladestrombeschaffung kann erheblich sein. So können die Beschaffungskosten um bis zu 50 % gegenüber einem Standardladeprofil gesenkt werden. Dies zeigt sich beispielsweise in der Kostenentwicklung der ersten sieben Monate des Jahres 2024: Bei einem angenommenen Ladestrombedarf von 1.764 kWh lagen die Kosten für die Standardbeschaffung bei ca. 159 EUR, was etwa 9 Cent pro kWh entspricht. Durch eine Optimierung im Day-Ahead- und Intradaymarkt hätten die Kosten hingegen nur etwa 82 EUR bzw. 4,67 Cent pro kWh betragen. Dieser Kostenvorteil resultiert allein aus der Optimierung der Beschaffung und berücksichtigt noch nicht zusätzliche Erträge aus dem Regelenergiemarkt oder dem zukünftigen bidirektionalen Laden.

Solche Modelle bieten nicht nur eine Win-Win-Situation für Anbieter und Kund:innen, sondern fördern auch die Akzeptanz und Nutzung von Elektrofahrzeugen durch attraktivere und planbare Kostenstrukturen.

Nutzen Sie die aktuelle Verschnaufpause

Obwohl die Zulassungszahlen für Elektroautos in Deutschland derzeit hinter den Zahlen des Vorjahres zurückbleiben, ist dies eher eine kurzfristige Verschnaufpause als eine Trendumkehr. Der Weg zur Energiewende ist eindeutig, und Elektroautos werden weiterhin eine zentrale Rolle spielen.

Die aktuelle Marktlage bietet eine ideale Gelegenheit, die Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit neuer Konzepte zur Ladestromoptimierung zu analysieren. Gleichzeitig können Unternehmen maßgeschneiderte Angebote entwickeln, um neue Kund:innen zu gewinnen und bestehende Kundenbeziehungen zu stärken. Nutzen Sie diese Zeit, um Ihre Strategien zu optimieren und sich für die Zukunft zu positionieren.

Bei Fragen oder Interesse an Kooperationen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.