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
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.