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

Contact

Simon Nigsch, MSc. FHO

Bereichsleiter Elektrische Energiesysteme IES

Tel. +41 58 257 31 78

simon.nigsch@ost.ch

Projektteam:

Simon Nigsch

IES Institut für Energiesysteme Bereichsleiter Elektrische Energiesysteme IES

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

Matthias Berthold

IES Institut für Energiesysteme Wissenschaftlicher Mitarbeiter IES

+41 58 257 31 51 matthias.berthold@ost.ch

IES News

Studierende zeigen ihre Fähigkeiten in ECE

18.06.2024

Vom Stromnetz über Künstliche Intelligenz bis zum Internet der Dinge: Die Ausstellung der Bachelorarbeiten des Studiengangs Electrical and Computer Engineering (ECE) zeigte eindrücklich, wie Elektrotechnik den technischen Fortschritt in unterschiedlichen Bereichen vorantreibt.

Smart Grid ja – aber wie wird mit den ansteuerbaren Aktoren wie Ladestationen, Wärmepumpen und Co. kommuniziert? Oder wie bringen Ingenieurinnen und Ingenieure Deep Neural Networks auf Mikrocontroller und machen so Machine Learning in ressourcenbeschränkten eingebetteten Systemen möglich? Welchen Einfluss haben alpine Solaranlagen auf das Schweizer Übertragungsnetzwerk und wie werden IoT-Anwendungen durch den Einsatz mehrerer Antennen zuverlässiger? 

Die Aussstellung der Bachelorarbeiten im Studiengang Electrical and Computer Engineering zeigte eindrücklich die thematische Breite des Studiums und die Vielfalt der Anwendungsbereiche. Mit Exponaten, Postern und in persönlichen Gesprächen brachten die Studierenden ihre Arbeiten mit viel Engagement und Motivation den Besucherinnen und Besuchern näher. So konnten die Gäste, darunter Vertreter aus der Industrie, Familienangehörige und Freunde, für mehrere Stunden in die Welt von Künstlicher Intelligenz, Image Processing and Computer Vision, Mikroelektronik, Wireless Communications, Embedded Systems, Regelungstechnik und Embedded Software Engineering eintauchen. 

Positionierung und Orientierung mittels Magnetfelder

Besonders ins Auge gefallen ist beispielsweise der Parcours mit Rennauto, das mit Hilfe eines Digitalen Zwillings den Hindernissen auf der Strecke bei höchstmöglicher Geschwindigkeit ausweicht. Ein solcher Digitaler Zwilling ermöglicht bei Systemen für das autonome Fahren das sichere Testen von verschiedenen Szenarien.

Zwei Teams haben sich mit Drohnen beschäftigt: Eine Gruppe hat einen Algorithmus entwickelt, der Drohnen von anderen Umgebungsgeräuschen unterscheiden kann. Ein weiteres Team überwacht mit Hilfe von Drohnen und einem 3D-Modell, das aus den Drohnenbildern generiert wird, Hochspannungsleitungen und die Vegetation, die zu nahe an die Leitungen heranwachsen könnte. 

Auf grosses Publikumsinteresse stiess auch eine Arbeit zum Thema Positionierung und Orientierung mittels Magnetfelder. Besucher konnten auf einem Bildschirm live mitverfolgen, wie ein handgeführter Sender agil und präzise gegenüber dem stationären Empfänger platziert und ausgerichtet wurde. Die Absolventen demonstrierten mit ihrer Arbeit eindrucksvoll die weiterreichenden Anwendungsmöglichkeiten der Technologie, insbesondere in der Medizintechnik und Therapie.

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