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
Energieeffizienz: viel Sparpotential für Betriebe
Hemmnisse bei der Umsetzung von Energiesparmassnahmen
Zu den zentralen Hindernissen, Energiesparmassnahmen umzusetzen, zählen mangelndes Wissen über konkrete Sparmöglichkeiten, unklare Entscheidungsprozesse sowie finanzielle und technische Hürden. Besonders kleinere Betriebe bleiben häufig hinter den Möglichkeiten zurück, da ihnen oft die internen Ressourcen und das Fachpersonal für ein gezieltes Energiemanagement fehlen – im Gegensatz zu Grossunternehmen, die meist eigene Energiemanager beschäftigen.
«Oft geht das Thema der Energieeffizienz schlichtweg im Betriebsalltag unter, denn es braucht jemanden, der für die energetische Optimierung zuständig ist, Zeit, Mittel sowie Fach- und Entscheidungskompetenz besitzt, Effizienzmassnahmen in die Geschäftsleitung trägt und sich um die Umsetzung kümmert.»
Cornelia Moser-Stenström, Leiterin des CAS Energieberatung in Betrieben an der OST – Ostschweizer Fachhochschule
Strukturierte Analyse als Schlüssel zum Erfolg
Laut Moser-Stenström sei der erste Schritt zur Steigerung der Energieeffizienz, das gesamte System eines Betriebs zu analysieren und die sogenannten «grössten Hebel» zu identifizieren. Dies umfasst nicht nur einfache Massnahmen wie den Austausch ineffizienter Beleuchtung, sondern auch die Optimierung komplexerer Prozesse, etwa in den Bereichen Druckluftsysteme, Wärme- und Kältemanagement oder die Nutzung von Abwärme.
Rentabilität aufzeigen können
Da viele dieser Investitionen mit erheblichen Kosten verbunden sind, ist es zudem essenziell, deren wirtschaftliche Rentabilität klar aufzuzeigen. Hier setzt der CAS Energieberatung in Betrieben an. Dieser Zertifikatskurs vermittelt den Teilnehmenden nebst fundierten Kenntnissen in Energietechnik auch das Know-how, wirtschaftliche Kennzahlen von Energieeffizienzmassnahmen zu berechnen – Fähigkeiten, die direkt in Praxisprojekten im eigenen Betrieb angewendet werden.
Wirtschaftliche und ökologische Vorteile
Neben den offensichtlichen Kosteneinsparungen bietet die Steigerung der Energieeffizienz weitere Vorteile. Unternehmen können nicht nur ihre Betriebskosten senken, sondern auch ihre Nachhaltigkeitsziele erreichen und ihr umweltfreundliches Image stärken. Angesichts kommender Regulierungen könnten diese Wettbewerbsvorteile in Zukunft noch an Bedeutung gewinnen.