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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

«Watt d'Or» für Überbauung mit Energieselbstversorgung

11.01.2021

Klimaneutrales Wohnen ist keine Zukunftsmusik, sondern heute bereits umsetzbar. Diesen Beweis liefert ein prämiertes Überbauungsprojekt, bei dem das IET Institut für Energietechnik der OST – Ostschweizer Fachhochschule einen massgeblichen Anteil hat.

Projekt MAENNEDORF - Gewinner WATT D'Or 2021 - Umwelt Arena Schweiz
Projekt MAENNEDORF - Gewinner WATT D'Or 2021 - Umwelt Arena Schweiz

Unter Beteiligung des IET Institut für Energietechnik unter Leitung von Prof. Dr. Markus Friedl gewann das Projekt von Walter Schmid, Präsident der Stiftung Umwelt Arena Schweiz und seinem Sohn, dem Architekten René Schmid, René Schmid Architekten AG in Zürich, den «Watt d'Or». Mit diesem Preis zeichnet das Bundesamt für Energie BFE herausragende Schweizer Projekte im Energiebereich aus.

Der gesamte jährliche Energiebedarf der Überbauung in Männedorf wird mit Photovoltaikanlagen an den Fassaden und auf dem Dach und zusätzlich mit Windenergieanlagen selbst produziert. Die Kraftwerke der Überbauung sind die rotbraunen und weissen Solarmodule an den Fassaden und die Solarmodule auf den Dächern. Zusammen produzieren die Module über 90’000 kWh Strom pro Jahr. Auf den Dächern sind zudem zwei Kleinwindturbinen, die pro Jahr ca. 1200 kWh Energie produzieren. Sie liefern die Energie für die Lifte, die von der Schindler AG entwickelt wurden. Sie haben einen tiefen Stand-by Verbrauch und gewinnen beim Bremsen sogar Energie zurück.

Trotz der potenziellen Deckung des gesamten Energiebedarfs sind die Gebäude dennoch an das Strom- und Gasnetz angeschlossen. Die Hälfte des selbst produzierten Stroms verbrauchen die Mieterinnen und Mieter direkt vor Ort. Der Rest wird im Stromnetz zu der Power-to-Gas Anlage der OST – Ostschweizer Fachhochschule am Standort Rapperswil transportiert, dort zu erneuerbarem Gas umgewandelt und im Erdgasnetz für die Strom- und Wärmeproduktion im Winter gespeichert. Die Verbundnetze sorgen also für die saisonale Speicherung der selbstproduzierten Energie. Ein Konzept, das eine vollständig erneuerbare und CO2-freie Energieversorgung ermöglicht.

Für Prof. Dr. Friedl ist die Auszeichnung des Projektes mit dem «Watt d'Or» Freude und Bestätigung zugleich: «Wir freuen uns sehr, dass unser Institut gleich an zwei Jahren hintereinander an einem ausgezeichneten Projekt beteiligt war. Mit unserer Produktion von erneuerbarem Gas aus dem in der Überbauung in Männedorf selbst produziertem Solarstrom-Überschuss konnten wir zeigen, dass klimaneutrales Wohnen keine Zukunftsmusik, sondern heute schon umsetzbar ist.»

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