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
Wissenstransfer und moderne Technologien für Afrika
Partnerschaften auf Augenhöhe
Im Rahmen der Plattform für interdisziplinäre Zusammenarbeit und nachhaltige Entwicklung im globalen Süden (GSC@OST) arbeitet die OST seit über vier Jahren mit mehr als neun Partnerorganisationen in Ländern wie Ghana, Liberia, Südafrika und Burkina Faso zusammen. Ein wichtiger Pfeiler der Zusammenarbeit ist der Einsatz innovativer Technologien, welche an die lokalen Bedingungen vor Ort angepasst werden. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Ausbildung und dem Wissensaustausch, um sicherzustellen, dass die entwickelten Infrastrukturen eigenständig betrieben und gewartet werden können.
Vielfältige Fachkompetenz für lokale Lösungen
Die Aktivitäten der GSC@OST werden massgeblich von den Instituten UMTEC Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik und SPF Institut für Solartechnik der OST koordiniert. Sieben weitere Institute der OST unterstützen die Projekte mit ihrer Expertise. Projektleiterin ist Dorothee Spuhler vom UMTEC. Sie wird von Michael Burkhardt, Institutsleiter UMTEC, Andreas Reber, Simone Stürwald IBU und Eleonire Baum IGW unterstützt. «Mittlerweile können wir Projekte und Wissensaustausch in den Bereichen Wasser, erneuerbare Energien, Recycling, Bauen, Gesundheit, und Soziales umsetzen», sagt Dorothee Spuhler. In Zusammenarbeit mit lokalen Partnern werden zum Beispiel Projekte in den Bereichen Wasseraufbereitung, Abfallwirtschaft, nachhaltiges Bauen und erneuerbare Energien parallel zur Gemeindeentwicklung umgesetzt.
«Mittlerweile können wir Projekte und Wissensaustausch in den Bereichen Wasser, erneuerbare Energien, Recycling, Bauen, Gesundheit, und Soziales umsetzen.»
Dr. Dorothee Spuhler, Projektleiterin, Dozierende globale Zusammenarbeit, Wasser & Abwasser
Solarenergie für die Gesundheitsversorgung
Ein herausragendes Beispiel für die erfolgreiche Umsetzung ist das EU-geförderte Projekt SophiA. Hierbei werden modulare Container eingesetzt, die mithilfe von Solarenergie Trinkwasser, Wärme, Kälte und Strom erzeugen. Seit Mai 2024 sind die ersten dieser Container in Burkina Faso im Einsatz. Sie gewährleisten auch in abgelegenen Regionen eine zuverlässige Gesundheitsversorgung, indem sie trotz häufiger Stromausfälle essenzielle Ressourcen für den sicheren und hygienischen Betrieb von Krankenhäusern bereitstellen. Unter anderem können Medikamente und Impfstoffe gekühlt sowie eine zuverlässige Frischwasser- und Energieversorgung sichergestellt werden.
Praxisnahe Ausbildung für Studierende
Die Projekte bieten Studierenden der OST die Möglichkeit, ihre Semester- oder Bachelorarbeiten im globalen Süden durchzuführen. Diese Erfahrungen fördern ein ganzheitliches Verständnis und ermöglichen es den angehenden Ingenieurinnen und Ingenieuren, ihr Wissen in unterschiedlichen sozialen und kulturellen Kontexten anzuwenden. Solche Einsätze sind oft prägend und können wegweisend für die persönliche und berufliche Entwicklung sein.