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Case Study

Der Netzanschluss ist das Limit.
Nicht die Ladepunkte.

Wie Stackbox einen Site Controller entwickelt hat, der die verfügbare Anschlussleistung direkt am Standort verteilt: containerisierte Dienste auf einem Industrie-PC im Schaltschrank, per Modbus an der Elektrik, per OCPP am Backend. Standortintelligenz, die weiterarbeitet, wenn die Verbindung nach oben abreißt.

Kunde CPO · HPC Charging
Bereich Lastmanagement & Netzanschluss
Produkt Site Controller

Mehr Ladepunkte, als der Anschluss trägt.

An einem Schnellladestandort ist selten der Platz das Problem. Die Grenze setzt der Netzanschluss – und die lässt sich nicht kurzfristig verschieben. Wer trotzdem ausbauen will, muss die vorhandene Leistung besser verteilen, statt auf mehr Leistung zu warten.

Der Anschluss ist die harte Grenze

Wie viele Ladepunkte an einem Standort stehen können, entscheiden nicht die Stellplätze, sondern die Anschlussleistung. Eine Netzverstärkung dauert und liegt nicht in der Hand des Betreibers – der Ausbau wartet so lange.

Regeln aus der Ferne ist zu langsam

Wird die Lastverteilung im Backend gerechnet, hängt sie an der Verbindung zum Standort. Jede Verzögerung und jeder Abbruch trifft eine Entscheidung, die im Sekundenbereich fallen muss – und die Anlage muss auch dann sicher weiterlaufen.

Jede Komponente spricht ihr eigenes Protokoll

Zähler, Schütze und Transformator hängen an Modbus, die Ladepunkte am OCPP-Backend, der Verteilnetzbetreiber an seinem eigenen Gateway. Ohne übersetzende Schicht am Standort bleibt jede Regelung Stückwerk.

Getestet wird sonst auf der Baustelle

Ohne Simulation lässt sich Lastmanagement erst prüfen, wenn Anschluss, Schaltanlage und Ladepunkte real stehen. Jede Änderung wird dann zum Vor-Ort-Termin – und jeder Fehler fällt im Betrieb auf.

Der Kern des Problems

Lastverteilung ist eine Regelungsaufgabe an der Anlage, keine Backend-Funktion. Sie braucht Messwerte im Sekundentakt, direkten Zugriff auf die Schaltgeräte und eine Entscheidung, die auch dann fällt, wenn die Verbindung nach oben gerade weg ist. Genau diese Schicht fehlt zwischen Ladepunkt und Netzanschluss.

Ein Rechner im Schaltschrank, der den Standort selbst regelt.

Für einen großen Marktteilnehmer im E-Mobility-Sektor hat Stackbox einen Site Controller entwickelt: modulare, containerisierte Dienste auf einem Industrie-PC direkt am Standort. Er misst, entscheidet und schaltet vor Ort – und meldet sich beim Backend, statt auf dessen Anweisungen zu warten.

1

Industrie-PC nach Standortbedingungen ausgewählt

Umgebungsbedingungen, Anbindung und benötigte Rechenleistung geben vor, welche Hardware im Schaltschrank überhaupt in Frage kommt. Ausgewählt wurde ein Industrie-PC, der als einheitliche Plattform an jedem Standort läuft.

2

Software in Containern statt als Monolith

Eine eigens entwickelte Container-Komponente bringt die Dienste in containerisierter Form auf das Gerät und startet sie dort. Jeder Baustein lässt sich einzeln aktualisieren und austauschen, ohne den restlichen Standort anzufassen.

3

Lastverteilung über Modbus, in Echtzeit

Ein eigener Lastmanagement-Dienst spricht über Modbus direkt mit der Elektrik am Standort und verteilt die verfügbare Leistung zwischen Ladepunkten und Netzanschluss – nach Grenzwerten, die pro Standort konfiguriert werden.

4

Anbindung ans Backend über OCPP

Das Device-Management-Modul hält eine dauerhafte WebSocket-Verbindung zum CSMS. Der Controller erscheint dort als reguläres Gerät und lässt sich mit den gewohnten OCPP-Mitteln fernsteuern und überwachen.

5

Netzseitige Funktionen mit an Bord

Blindleistungskompensation für die Netzqualität, Fernkonfiguration der Leistungsschalter für Wartung und Lastverteilung, dazu die Anbindung an das Gateway des Verteilnetzbetreibers, wo dessen Kommunikation vorgesehen ist.

6

Ein virtueller Standort zum Testen

Ein Modbus-Simulator als Slave, ein um Modbus erweiterter Stationssimulator und ein cloud-gehosteter Virtual Site Controller bilden einen kompletten Standort nach. Integrations- und Regressionstests laufen damit, bevor Hardware vor Ort steht.

Systemarchitektur

Elektrik vor Ort · Modbus (Zähler, Schütze, Leistungsschalter)
Ladepunkte am Standort
↓
Stackbox · Site Controller
Industrie-PC im Schaltschrank · containerisierte Dienste
↓
CSMS-Backend · OCPP über WebSocket
Verteilnetzbetreiber · DSO-Gateway
Testumgebung · Virtual Site Controller

Protokolle & Komponenten

Modbus TCP OCPP WebSocket Container Industrie-PC DSO-Gateway Blindleistungskompensation Virtual Site Controller

Was der Standort danach kann.

Der Site Controller macht aus dem Netzanschluss eine bewirtschaftete Größe: Die verfügbare Leistung wird vor Ort verteilt, die Anlage bleibt auch ohne Verbindung handlungsfähig, und geprüft wird, bevor jemand rausfährt.

Echtzeit

Die Lastverteilung entsteht am Standort – nicht am Ende einer Mobilfunkverbindung

Autark

Der Standort regelt weiter, auch wenn die Verbindung zum Backend abreißt

OCPP

Der Controller ist über das bestehende Backend fernsteuer- und überwachbar wie ein Gerät im Netz

Modbus

Direkter Zugriff auf Zähler, Schütze und Leistungsschalter in der Schaltanlage

Containerisierte Dienste lassen sich einzeln aktualisieren, ohne den Standort anzufassen

0

Hardware vor Ort nötig, um Integrations- und Regressionstests zu fahren

Stößt dein Standort an die Anschlussgrenze?

Wir schauen uns Topologie, Zähler und Ladepunkte an und sagen dir, wie viel Ladeleistung ohne Netzverstärkung möglich ist – und was ein Site Controller dafür können muss.

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