Designwerk präsentiert „Megawatt-Charger“ – Die OST ist mit dabei
Mit batteriegepufferten Ladecontainern und Ladeleistungen von mehr als einem Megawatt schlägt die Designwerk Technologies AG ein neues Kapitel in der Ladetechnik auf.
Der Ausbau der Ladeinfrastruktur gehört zu den Topthemen bei der Elektrifizierung des Schwerlastverkehrs: Die Transportbranche ist auf leistungsstarke Ladetechnik angewiesen, um Nutzfahrzeuge ausreichend schnell zu laden. Nur so kann die Dekarbonisierung auf Langstrecken sowie im Dauer- oder Schichtbetrieb gelingen.
Der «Megawatt-Charger» ist eine batteriegepufferte Ladestation mit zwei CCS- bzw. MCS-Ladepunkten und einer derzeitigen Ladeleistung von je 840 kW, die zukünftig auf 2100 kW ausgebaut wird. Die Ladestation im Containerformat ist mit einem modulare Second-Life-Speichersystem ausgestattet. Mit einer Speicherkapazität von bis zu 2 MWh sorgt die Anlage dafür, dass das Stromnetz beim Ladevorgang nicht durch Ladespitzen belastet wird. Die Energiespeicher ermöglichen auch eine “Energiepreis-optimierte Ladestrategie” und unterstützen damit die Integration neuer erneuerbarer Energieträger in das bestehende Stromnetz.
Partnerschaftliches Pilotprojekt
Das Ziel dieses Pilotprojekt ist die Entwicklung und Inbetriebnahme der schweizweit ersten Megawatt-Ladestation Jahr 2024. Es wird dabei eine Ladeleistung von 1 MW pro Ladepunkt angestrebt. Mit diesem Vorhaben an der Schnittstelle zwischen Forschung und Markt wird der Reifegrad der Megawatt-Ladetechnologie erhöht, um sie auf dem Markt zu lancieren. Die wissenschaftliche Begleitung dieser technischen Innovation wird vom Bundesamt für Energie (BFE) sowie von renommierten Industrie- und Hochschulpartnern unterstützt. Unter anderem auch von der OST.
Beitrag der OST
Das Institut für Energiesysteme (IES) der OST – Ostschweizer Fachhochschule untersucht innerhalb des Projekts unterschiedliche Ladestrategien. Es sind Netz- als auch Energiekosten optimierte Strategien möglich. Eine Begrenzung von Leistungsspitzen im Netzbezug kann beispielsweise die Netzkosten reduzieren. Orientiert man sich bei den Nachladezeitpunkten an den Stunden mit den geringsten Börsenstrompreisen, können so die Energiekosten minimiert werden. Auch eine Kombination der Strategien oder ein gepoolter Einsatz am Regelenergiemarkt sind möglich. Die optimale Ladestrategie bzw. Strategien sollen mithilfe eines mathematischen Modells, in das die realen Messdaten des Probebetriebes einfließen, ermittelt werden.
Key-Facts des Mega Chargers:
- Ladeleistungen von 840 kW bis zukünftig 2 x 1 MW ermöglichen Schnellladen schwerer E-Trucks in 45 Minuten von ca. 20 % auf 80 %.
- Energiepufferung mit bis zu 2 MWh ermöglichen Energie- und Netz- optimierte Ladestrategien.
- Spitzenlastkappung und Lastverschiebung (Peak-Shaving)
- Zugang zum Regelenergiemarkt (mittels Pooling)
- Laden bei niedrigen Börsenstrompreisen und somit hoher Einspeisung erneuerbarer Energieträger
- Laden ohne Netzanschluss sowie Notstromversorgung im Inselnetzbetrieb sind möglich.
- Weiterverwendung ausgemusterter Traktionsbatterien im Second-Life
- Transportables und flexibles Nutzungskonzept aufgrund der Container-Bauweise
- Konformität mit dem weltweiten Standard MCS
Projektteam:
Simon Nigsch
IES Institut für Energiesysteme Dozent für Leistungselektronik, Leiter Elektrische Energiesysteme IES
+41 58 257 31 78 simon.nigsch@ost.ch
IES News
AMP: Doppelerfolg bei Innovation Booster
Die Forscherinnen und Forscher der Gruppe für Advanced Materials and Processes (AMP) des UMTEC Instituts für Umwelt- und Verfahrenstechnik an der OST arbeiten an innovativen Lösungen in den Bereichen Power-to-X, Carbon Capture sowie Utilisation and Storage (CCUS)-Prozessen. In diesem Herbst wurde ihr Engagement mit gleich zwei Innovation Boostern gewürdigt.
Aluminiumgranulate als erneuerbare Metallbrennstoffe
Im September wurde dem Projekt «ReMeF-Tuning», das vom OST-Start-up apricot 366 geleitet und mit der Gruppe AMP als Forschungspartner durchgeführt wird, ein Energy Lab Booster-Preis in der Höhe von CHF 20 000.– verliehen. Das Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung sicherer und reaktiver Aluminiumgranulate, die als erneuerbare Metallbrennstoffe genutzt werden können. Dieses Thema hat an der OST eine lange Geschichte: Forschende am Institut für Solartechnik SPF entwickelten das erste Konzept und entwarfen Prototypen, die mit Aluminiumbrennstoff betrieben werden. Der Weg führte schliesslich zur Gründung von apricot 366. Die Gruppe AMP hat diese Reise durch Forschung und Entwicklung in den Bereichen Material- und Prozessentwicklung unterstützt. Im Rahmen dieses Boosters bewertete AMP verschiedene Produktionsmethoden für Granulate, um reaktive Aluminiumbrennstoffe herzustellen und die Marktreife von apricot 366 voranzutreiben.
CO₂ wird zu festem Kohlenstoff
Im November wurde das ChemCarb-Projekt, das von Forschenden der AMP-Gruppe geleitet wird, mit einem Carbon Dioxide Removal (CDR) Booster in Höhe von CHF 24 000.– ausgezeichnet. Dieses Projekt untersucht ein neuartiges Verfahren, um CO₂ direkt in festen Kohlenstoff umzuwandeln, indem flüssige Metalle verwendet werden. Diese Reaktion bietet zahlreiche Vorteile im CCUS-Bereich. Fester Kohlenstoff kann sicher im Inland gelagert werden, während der Transport von CO₂ zu dauerhaften Lagerstätten erhebliche Herausforderungen mit sich bringt. Zudem ermöglichen die niedrigen Temperatur- und Druckanforderungen dieser Reaktion eine kostengünstige und energieeffiziente CO₂-Entfernung. Dieses Konzept ist besonders relevant für Länder wie die Schweiz, die keinen Zugang zu geologischen Speicherstätten haben. Mit dem CDR-Booster möchte die Gruppe AMP die Machbarkeit der Skalierung dieses Verfahrens validieren. Die enge Zusammenarbeit mit dem Implementierungspartner PPIH und Forschenden des WERZ-Instituts der OST wird dabei eine entscheidende Rolle spielen.
Mehr als finanzielle Unterstützung
Die Innovationsbooster sind wettbewerbsorientierte Auszeichnungen, die von der Schweizerischen Agentur für Innovationsförderung vergeben werden. Für das UMTEC bieten die Booster mehr als nur finanzielle Unterstützung und Anerkennung. Sie umfassen ein Paket aus Workshops, Networking-Events und Coaching-Sitzungen, die einen offenen und kollaborativen Dialog fördern – ein wesentlicher Faktor für den Erfolg innovativer Ideen. Wir danken Innosuisse für die Möglichkeit, an solchen Programmen teilzunehmen, die diese Ideen einen Schritt weiter von der Forschung hin zum Markt bringen.
