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
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
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.
