Projekt eMobiGrid: Bidirektionale Stromflüsse im Containerformat
Die Partner des Bidi-Projekts eMobiGrid haben ihre Ergebnisse vorgestellt. Herzstück ihrer Entwicklung ist ein containerbasiertes Energiesystem, das elektrische Fahrzeuge, Batteriespeicher und regenerative Energiequellen über ein gekoppeltes Gleichstromnetz verbindet.
Das Projektteam beim Abschlussevent in Erlangen.
Bild: mohr GmbH
Mit einer öffentlichen Abschlussveranstaltung am Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB in Erlangen ist das Verbundprojekt eMobiGrid („Entwicklung eines flexiblen DC-Netzes für die Elektromobilität“) nach gut drei Jahren Forschungs- und Entwicklungsarbeit zu Ende gegangen. Im Mittelpunkt stand in dieser Zeit der Aufbau und die Erprobung einer intelligenten, bidirektionalen Lade- und Energieinfrastruktur. Ziel des Projektteams war es dabei, den Hochlauf und die Netzintegration der Elektromobilität durch eine leistungsfähige bidirektionale Kopplung der Sektoren Strom und Verkehr zu unterstützen sowie den Anteil erneuerbarer Energien durch das Laden und Entladen von Elektrofahrzeugen zu erhöhen.
Hierfür entwickelte und erprobte das Konsortium eine skalierbare Lade- und Energieinfrastruktur speziell für gewerbliche, kommunale und industrielle Anwendungen. Als Kern dient dabei ein containerbasiertes Energiesystem, zu dem die Teilnehmer zahlreiche technische Bausteine beigetragen haben. Darunter: „eine Leistungselektronik mit halbleiterbasierter Isolation, intelligente Messsysteme, modellprädiktive Regelungsstrategien für lokale Gleichstromnetze sowie eine vorausschauende Steuerung der Energieflüsse“, wie das Fraunhofer IISB aufzählt.
Darüber hinaus integrierte eMobiGrid laut den Initiatoren ein Prognoseverfahren zur besseren Nutzung volatiler Quellen und untersuchte deren Einbindung in netzdienliche Betriebsstrategien. „Diese Entwicklungen ermöglichen eine effizientere Nutzung der vorhandenen Netzkapazitäten im Zusammenspiel mit lokalen Erzeugern, Speichern und Verbrauchern wie beispielsweise Photovoltaikanlagen und elektrifizierte Nutzfahrzeuge“, heißt es dazu in einer begleitenden Mitteilung.
Im Mittelpunkt der Abschlussveranstaltung stand nun die Präsentation des sogenannten eMobiGrid-Containers. Die in einen standardisierten Abrollcontainer integrierte Komplettlösung steuert bidirektionale Energieflüsse anhand verschiedener Anwendungsszenarien. So verfolgten die Gäste u.a. live, wie ein Kleinbus – der zuvor für den Shuttleservice zwischen dem Erlanger Bahnhof und dem Fraunhofer IISB genutzt wurde – und ein Gabelstapler über den etablierten CCS-Ladestandard elektrische Energie aufnahmen und wieder bereitstellten. Die Demo zeigte zudem die Rückspeisung von Energie aus den Fahrzeugbatterien in einen stationären Speicher und die Nutzung der gespeicherten Energie innerhalb des Gesamtsystems.
Zur besseren „Sichtbarkeit“ visualisierten die Projektpartner dabei die Energieflüsse zwischen Gleichstromnetz und den Speichern bzw. Verbrauchern auf einem Großbildschirm und machten so die grundsätzliche Funktionsweise eines sektorgekoppelten Energiesystems nachvollziehbar. Wichtig ist den Initiatoren, dass bidirektionale Energiekonzepte nicht auf Pkw beschränkt bleiben müssen, „sondern sich auch ausgezeichnet für gewerbliche und industrielle Anwendungen eignen“. Die Ergebnisse eröffnen in ihren Augen neue Perspektiven für Unternehmensflotten, Logistikstandorte oder kommunale Anwendungen.
Die Projektpartner betonen zudem das Potenzial des mobilen Energiesystems insbesondere für Anwendungen außerhalb der klassischen Ladeinfrastruktur: „Der eMobiGrid-Container ermöglicht den schnellen und flexiblen Aufbau von Energie- und Ladeversogung genau dort, wo kurzfristig oder strukturell niederschwelliger Bedarf besteht.“ Als potenzielle Einsatzfelder nennen sie etwa Gewerbebetriebe mit begrenzter Netzinfrastruktur, Baustellen mit hohem Leistungsbedarf, Großveranstaltungen oder die Versorgung kritischer Systeme. Denn: „Dank Inselnetzfähigkeit und einer aufdach-installierten PV-Anlage lässt sich der Container auch in abgelegenen Regionen oder bei ausgefallener Energieversorgung autark betreiben und vor Ort durch mobile Energieträger wie bidirektional einsetzbare E-Fahrzeuge, Wasserstoff-Lkw oder lokale Erzeugungsanlagen versorgen.“
Dem Projektkonsortium gehörten die Richter R&W Steuerungstechnik GmbH als Konsortialführer, der Lehrstuhl für Mess- und Regeltechnik (MRT) der Universität Bayreuth, das Fraunhofer IISB, die EnQS GmbH und die eCharge Hardy Barth GmbH an. Gefördert wurde das Projekt im Rahmen der Förderrichtlinie Elektromobilität des Bundesministeriums für Verkehr (BMV).
Bernd Zeilmann, Geschäftsführer bei der konsortialführenden Richter R&W GmbH, kommentiert: „Mit unserem Verbund-Team haben wir in nur drei Jahren erreicht, wofür Europa sonst oft ein Jahrzehnt braucht. Angesichts geopolitischer und klimatischer Herausforderungen läuft uns die Zeit davon – deshalb müssen Elektrifizierung und Resilienz der Sektoren Strom, Verkehr und Wärme jetzt konsequent beschleunigt werden!“
Dr. Claudia Elif Stutz, Staatssekretärin im Bundesministerium für Verkehr, betont: „eMobiGrid zeigt, wie wir Ladeinfrastruktur auch dort voranbringen können, wo die Netzkapazitäten begrenzt sind. Mit intelligenten Lösungen lässt sich vorhandene Infrastruktur besser nutzen und Elektromobilität zuverlässig in den Alltag integrieren. Das Bundesministerium für Verkehr hat das Projekt mit rund drei Millionen Euro unterstützt. Die Ergebnisse zeigen eindrucksvoll, was möglich ist, wenn Wissenschaft und Wirtschaft gemeinsam neue Lösungen entwickeln und in die Praxis bringen.“
