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
Studierende simulieren Naturgefahren im Resilienzlabor
Risiken berücksichtigen
Starkniederschläge, Trockenheit, Murgänge, Hitze und Hochwasser: Die Schweiz ist aufgrund ihrer Gebirge, Flüsse und Seen Naturgefahren besonders ausgesetzt. Risiken verschärfen sich, neue treten auf. Umso wichtiger ist es, Gefahren bei der Planung von Strassen, Brücken, Quartieren und Freiräumen konsequent mitzudenken. «Das geschieht heute noch zu wenig», sagt Tanja Herdt, Professorin für Städtebau am IRAP Institut für Raumentwicklung. Sie ortet dabei zwei Defizite: mangelndes Wissen über komplexe Wirkungszusammenhänge und fehlende Instrumente, um Planungsentscheide fundiert zu überprüfen. Genau hier setzt das «Resilienzlabor Hitze, Mensch, Naturgefahren» an.
«Meine Hoffnung ist, dass die Planung in der Schweiz dadurch insgesamt klimaresilienter wird.»
Tanja Herdt, Professorin für Städtebau, IRAP Institut für Raumentwicklung
Zwar sind Risiken in Gefahrenkarten gut dokumentiert. Doch diese Grundlagen sind häufig zu grossmassstäblich, um parzellengenaue Aussagen zu ermöglichen, oder sie fliessen zu wenig in konkrete Projekte ein. Im Resilienzlabor sollen die Studierenden Hochwasser, Starkregen und Hitze in realen Schweizer Fallstudien softwaregestützt simulieren.
Tanja Herdt nennt ein Beispiel: Welche Effekte hat es auf die Umgebungstemperatur, wenn zehn statt fünfzig Bäume gepflanzt werden? Wie verändert die Position einer Baumreihe die Windströmung? Und wie beeinflusst sie das Mikroklima eines Quartiers? Studierende können Parameter variieren, Szenarien vergleichen sowie Wirkmechanismen und Wechselwirkungen analysieren. «Meine Hoffnung ist, dass die Planung in der Schweiz dadurch insgesamt klimaresilienter wird», so Herdt.
In die Curricula von vier Studiengängen
Das Resilienzlabor ist ein Projekt von vier Studiengängen: Bauingenieurwesen, Landschaftsarchitektur, Stadt-, Verkehrs- und Raumplanung sowie des Masterstudiengangs Raumentwicklung und Landschaftsarchitektur des Departements Architektur, Bau, Landschaft, Raum. Ab dem Frühlingssemester 2027 werden die neuen Lernangebote in die Curricula integriert.
Mit dem Begriff «Labor» ist in erster Linie eine digitale Arbeitsumgebung gemeint, die Zugang zu Simulationssoftware und Analyseinstrumenten bietet. Gleichzeitig fördert das Projekt die Zusammenarbeit zwischen den Disziplinen.
Finanzielle Unterstützung für Unterrichtsmaterialien
Das BAFU unterstützt den Aufbau mit über 50 000 Franken. Die Mittel fliessen in Übungsmaterialien, Skripte und Softwarelizenzen. Klar ist schon heute: Ereignisse wie in Bondo, Brienz oder Blatten zeigen, dass Naturgefahren die Schweiz künftig eher stärker als weniger beschäftigen werden. Mit dem Resilienzlabor investiert die OST in eine zukunftsgerichtete Ausbildung.