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

Was die Schweiz von Mexiko-Stadt lernen kann

06.07.2024

Anfang Juli 2024 war die ehemalige Umweltministerin von Mexiko-Stadt an der OST zu Gast und gab Einblick in ihre Erfahrungen bei der Umsetzung konkreter Klimamassnahmen.

Ehemalige Umweltministerin von Mexiko-Stadt an der OST.
Die ehemalige Umweltministerin von Mexiko-Stadt, Tanya Müller Garcia, an der OST.
Ehemalige Umweltministerin von Mexiko-Stadt hält Gastreferat an der OST.
Tanya Müller Garcia zeigte in ihrem Gastreferat auf, was die Schweiz von Mexiko-Stadt lernen kann.

So unterschiedlich die Schweiz und die Millionenmetropole Mexiko-Stadt auf den ersten Blick scheinen, so ähnlich sind sie sich bei näherer Betrachtung – vor allem vor dem Hintergrund des Klimawandels. Das wurde an einem Gastreferat der ehemaligen Umweltministerin von Mexiko-Stadt, Tanya Müller Garcia, deutlich, die kürzlich an der OST einen Vortrag vor Forschenden aller Disziplinen der OST, externen Gästen, angehenden Planerinnen und Planern sowie Energie- und Umweltingenieurinnen- und -ingenieuren hielt.

Nach einer kurzen Einführung von Initiator Gunnar Heipp, Leiter des IRAP Instituts für Raumentwicklung an der OST, begann Garcia mit den Gemeinsamkeiten. So wohnen in Mexiko-Stadt wie in der Schweiz rund 9 Millionen Menschen, auch wenn die Bevölkerung in der Schweiz dafür rund doppelt so viel Siedlungsfläche zur Verfügung hat. Gleichzeitig versucht die Schweiz wie auch Mexiko-Stadt die Pariser Klimaziele (maximaler Temperaturanstieg von 1,5 Grad Celsius) zu erreichen.

Städte im Fokus von Klimamassnahmen

Der grösste Teil der Massnahmen zur Klimaanpassung muss sich laut Garcia auf die Städte fokussieren. Während diese gleichzeitig ihren Beitrag zu Klimaschutzmassnahmen leisten müssten. Denn schon heute wohnen in den entwickelten Ländern rund 80 Prozent der Bevölkerung in städtischen Gebieten (Vergleich Schweiz: rund 74 Prozent). «Der Klimawandel verändert die gesamte Welt. Weil der Grossteil der Menschheit in Städten lebt, müssen insbesondere Städte auf die damit verbundenen Veränderungen reagieren», so Garcia.

Garcia weiss, wovon sie spricht: Sie war nicht nur zwischen 2012 und 2018 Umweltministerin von Mexiko-Stadt, sondern engagierte sich auch im C40-Städtenetzwerk, einem globalen Netzwerk von Bürgermeisterinnen und Bürgermeistern aus Grossstädten wie Berlin, Delhi, Los Angeles, New York City und Mexiko-Stadt, die gemeinsam gegen die Klimakrise vorgehen.

Städte können, was Länder nicht können

Im Rahmen ihres Referats an der OST berichtete Garcia von ihrer politischen Arbeit und erklärte, wie viel Einfluss die Politik auf Klimaschutz- und Klimaanpassungsmassnahmen hat, aber auch, wo in einer Millionenstadt die Grenzen des Machbaren liegen. Sie zeigte auf, dass Klimaschutz nicht nur auf Ebene der nationalen Politik wichtig ist, sondern dass ein internationales Netzwerk wie C40 bzw. die darin vertretenen Städte einen signifikanten Beitrag leisten können. Denn die Städte sind und bleiben zentral bei der Bewältigung der Klimakrise: «Städte können konkrete Massnahmen ergreifen, die ganze Länder aufgrund der oft weit auseinanderliegenden Haltungen verschiedener Anspruchsgruppen nicht zeitnah umsetzen können», so Garcia.

In ihrer Zeit als Umweltministerin verantwortete sie klimabedingte Massnahmen, die einen erheblichen Einfluss auf das alltägliche Leben und die Rahmenbedingungen für die regionale Wirtschaft hatten. Beispielsweise erweiterte sie ein seit 1989 bestehendes Programm, dass es Fahrzeugen verschiedener Kontrollschild-Gruppen an bestimmten Wochentagen verbietet, in die Stadt zu fahren. Ziel der Massnahme ist es, die Luftqualität zu verbessern und das Verkehrsaufkommen in der Stadt zu reduzieren. Gleichzeitig investierte die Stadtregierung während ihrer Amtszeit massiv in öffentliche Verkehrsmittel und grüne Infrastruktur wie Parks und Grünflächen und führte strenge Abgas-Emissionsstandards für Fahrzeuge und Industriebetriebe ein.

Doch der Einfluss der Politik hat Grenzen, die der Schweiz als Binnenland, umgeben von Ländern der EU, bekannt vorkommen dürften. «Mexiko-Stadt ist von zwei grossen Bundesstaaten umgeben. Das Gebiet um die Stadt trägt erheblich zur Luftverschmutzung innerhalb der Stadt bei und ist in Bezug auf Pendlerverkehr, Wirtschaft und Infrastruktur eng mit der Stadt verbunden. Die Stadtregierung hat jedoch nur begrenzten Einfluss auf die Umweltpolitik und -massnahmen der angrenzenden Bundesstaaten, weswegen eine gemeinsame Abstimmung von Umwelt- und Klimazielen mit den Nachbarn stetige politische Arbeit bedeutet», so Garcia.

Mehr Fachleute in die Politik

Ihren Vortrag an der OST nutzte Garcia schliesslich, um die jungen, angehenden Planerinnen und Planern sowie Energie- und Umweltingenieurinnen und -ingenieuren an der OST zu ermutigen, auch mit einer technischen oder planerischen Ausbildung den Weg in die Politik nicht auszuschliessen. «Wenn wir die Klimaziele erreichen wollen, brauchen wir Menschen wie Sie in der Politik, die mit Sachverstand auf Augenhöhe mit verschiedenen Anspruchsgruppen verhandeln und Lösungen finden können», so Garcia.

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