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

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Simon Nigsch, MSc. FHO

Bereichsleiter Elektrische Energiesysteme IES

Tel. +41 58 257 31 78

simon.nigsch@ost.ch

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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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