Sprache
IES Institut für Energiesysteme
Therm. & El.
Energiesysteme
Wärmepumpen Testzentrum WPZ Buchs
Mehr

Schweizer Konsortium baut «Mega-Ladestation»

Batteriegepufferter Ladecontainer soll Nutzfahrzeuge langstreckentauglich machen und Stromnetze entlasten.

Die Designwerk Technologies AG mit Sitz in Winterthur baut eine neuartige Ladestation der Megawatt-Klasse. Sie soll das Schnellladen von E-LKW innert 45 Minuten ermöglichen. Mit diesem Demonstrationsprojekt will Designwerk E-LKW langstreckentauglich machen und Netze entlasten. Die OST und weitere Forschungspartner unterstützen dabei dieses Projekt mit dem Know-How.

Bei der Designwerk Technologies AG entsteht zurzeit eine der ersten Megawatt-Ladestationen weltweit. Im Frühjahr 2023 soll die Ladestation im Container-Format erstmals E-LKW laden. Sie soll bis zu sechs Mal schneller sein als herkömmliche Hochleistungs-Ladestationen mit 350 kW Leistung. Mithilfe integrierte Batteriepuffer sollen dabei sowohl Lastspitzen vermieden als auch ein netzdienlicher Betrieb ermöglicht werden. Die wissenschaftliche Begleitung dieser technischen Entwicklungen wird vom Bundesamt für Energie (BFE) sowie von renommierten Industriepartnern unterstützt. Vonseiten der Forschung unterstützt die OST unter anderem dieses Projekt.

Die OST begleitet dieses Projekt

Mithilfe real gemessener Lastgänge werden dabei die Auswirkungen bzw. Einflussmöglichkeiten dieser (als auch zukünftiger) “Mega-Ladestationen” auf Arealnetze modelliert. So werden dann z.B. das Peak-Shaving Potential, eine börsenpreis-optimierte Energiebeschaffung, Regel-Energie-Potentiale als auch Blindleistungskompensationen analysiert.

Ladeinfrastruktur für Nutzfahrzeuge unerlässlich

Der Schwerlastverkehr ist für die Energiewende und das Erreichen der Klimaziele von zentraler Bedeutung. Auf den Strassen Europas sind rund 6,6 Millionen Lastkraftwagen im Einsatz. Sie transportieren 76,7% aller Frachten an Land. Folglich gilt es auch hier, den Anteil an emissionsarmen oder emissionsfreien Transportmitteln zu erhöhen. «Gerade für Langstrecken-LKW oder auch für Schiffe und Flugzeuge ist neuartige Ladeinfrastruktur nötig. Sie unterscheidet sich von der Infrastruktur für Elektro-PKW und ermöglicht es, schwere Nutzfahrzeuge in kurzer Zeit aufzuladen. Das hilft dabei, dass der emissionslose Güterverkehr in allen Anwendungsfeldern ankommt.», erklärt Vivien Dettwiler, Mitglied der Geschäftsleitung von Designwerk. Damit das System auf die notwendige Akzeptanz stösst, richtet es sich nach dem neuen Ladestandard Megawatt Charging System, kurz MCS. Dieser wurde im Juni dieses Jahres international lanciert.

Versorgungssicherheit als Projektbestandteil

Die Erkenntnis, dass leistungsstarke Ladestationen Netze beanspruchen, ist fester Bestandteil der Projektausgangslage. Der Demonstrationsbetrieb soll deshalb Wege aufzeigen, wie ein Hochleistungs-Ladenetzwerk und Versorgungssicherheit Hand in Hand gehen können. «In unseren Ladecontainern verbauen wir Second Life E-LKW Batterien als Puffer, um Lastspitzen vorzubeugen. Damit entfällt nicht nur ein Netzausbau: Der Speicher soll gar in der Lage sein, erneuerbar produzierten Strom wieder ans Netz abzugeben», so Dettwiler. Ähnlich wie beim bidirektionalen Laden, lässt sich Elektromobilität so als Teil von Versorgungslösungen nutzen. Dass das funktioniert, sollen Demonstrationsanlagen bei der Galliker Transport AG, Käppeli Logistik und Murg Flums Energie unter Beweis stellen.

Batteriegepufferter Ladecontainer soll Nutzfahrzeuge langstreckentauglich machen und Stromnetze entlasten

Contact

Simon Nigsch, MSc. FHO

Bereichsleiter Elektrische Energiesysteme IES

Tel. +41 58 257 31 78

 

Personen

Simon Nigsch

IES Institut für Energiesysteme Dozent für Leistungselektronik, Leiter Elektrische Energiesysteme IES

+41 58 257 31 78 simon.nigsch@ost.ch

IES News

Das Wasserschloss Schweiz gegen den Klimawandel wappnen

06.11.2022

Wie wirken sich schmelzende Gletscher und der Klimawandel auf die Wasserversorgung in Zukunft aus und welchen Einfluss hat das Wetter zwischen Herbst und Frühjahr auf die Wasserversorgung im Sommer? Einige Gemeinden wollen das für ihre Trinkwasserversorgung aus Quellen genauer wissen. Sie testen ein neues System, das die digitale Überwachung von Quellen ermöglicht. Entwickelt wurde das System in einem gemeinsamen Projekt von der schweizweit tätigen Uli Lippuner AG zusammen mit der OST.

Jeannette Lippuner und Daniela Guardia-Lippuner überprüfen, ob das System Wassermenge und Temperatur korrekt misst.
Jeannette Lippuner und Daniela Guardia-Lippuner überprüfen, ob das System Wassermenge und Temperatur korrekt misst.
Jeannette Lippuner und Daniela Guardia-Lippuner können die Daten überall auswerten, in diesem Fall direkt vor Ort an der Quelle.
Jeannette Lippuner und Daniela Guardia-Lippuner können die Daten überall auswerten, in diesem Fall direkt vor Ort an der Quelle.

Rund 40 Prozent des Trinkwassers in der Schweiz stammen aus Quellwasser. Grund genug, die Quellen genau zu beobachten. Aktuell kümmern sich darum die Brunnenmeisterinnen und -meister der rund 2500 Wasserversorgungsorganisationen in der Schweiz. Die Messungen erfolgen allerdings unregelmässig – manchmal nach Plan, manchmal je nach Schnee- und Wetterlage auch über mehrere Monate gar nicht. Bisher war das auch kein Problem, denn Quellen in der Schweiz liefern seit Jahrhunderten zuverlässig Wasser. Ob das so bleibt, ist wegen des Klimawandels jedoch nicht sicher.

Deshalb arbeiten die beiden Schwestern Daniela und Jeannette Lippuner an einem Quellwasser-Monitoring-System, das datenbasierte Vorhersagen ermöglichen soll. Mit ihrer Uli Lippuner AG sind sie schweizweit für Wasserversorger tätig, bauen Anlagen, beraten Gemeinden und analysieren die Wassersituation vor Ort. «Planungssicherheit bei der Wasserversorgung wird immer wichtiger. Deshalb wollen wir das Quellwasser-Monitoring digital automatisieren, damit die Gemeinden jederzeit die echten, aktuellen Quellabflüsse mit ihren Planungsannahmen vergleichen und wenn nötig, Massnahmen ergreifen können», sagt Jeannette Lippuner.

Druck- und Temperaturmessungen

Dafür haben die Lippuners zusammen mit dem IET Institut für Energietechnik der OST – Ostschweizer Fachhochschule ein Open-Hardware-Sensor-System namens WABEsense entwickelt. Das System misst direkt an der Quelle in der im Boden versenkten Brunnenstube . «Gemessen werden der Druck sowie die Temperatur des Wassers – über den Druck lässt sich die Wassermenge jederzeit exakt bestimmen», erklärt IET-Physiker Juan Pablo Carbajal, der das Mess-System mit günstigen Industrie-Standard-Komponenten entwickelt hat. Die Temperatur gibt Aufschluss über mögliche Qualitätsschwankungen im Wasser.

«Die Daten lassen sich über lange Zeiträume von 6 bis 12 Monaten zum Beispiel im 10-Minuten-Takt erfassen und dann zum Beispiel mit entsprechenden Wetterdaten kombinieren, um verschiedene Zusammenhänge auch über Monate hinweg besser zu verstehen und damit immer bessere Vorhersagen für die künftige Wasserversorgung treffen zu können», erklärt Jeannette Lippuner. Daran ist auch das BAFU Bundesamt für Umwelt interessiert und es unterstützt das Projekt finanziell.

Unerwartete Schwankungen

Insgesamt werden derzeit an elf Quellen Daten erfasst und bereits im aktuellen Pilotbetrieb hat sich gezeigt, dass es unerwartete Schwankungen in den Quellen gibt. Die Vision für das neue Mess-System ist klar: das Wasserschloss Schweiz soll auch in einer vom Klimawandel geprägten Zukunft eine zuverlässige Wasserversorgung sicherstellen und bei Bedarf rechtzeitig auf Veränderungen reagieren können.

Mehr Informationen gibt es in der Medienmitteilung.

Alle News