Ladeinfrastruktur: Elektro-Fuhrparks brauchen ein intelligentes Netz; größte deutsche Stromtankstelle steht in Stuttgart

Im Parkhaus des Fraunhofer-Institutszentrums in Stuttgart können beispielsweise 30 Elektro-Fahrzeuge gleichzeitig Strom tanken. 30 Wechselstrom-Ladestationen und eine Gleichstrom-Schnellladestation mit einer Leistung von 50 Kilowatt liefern die Energie. Dies sei die bundesweit größte Stromtankstelle, berichtet Fraunhofer in einer Pressemitteilung.

Hohe Anforderungen an das Energiesystem
Sind alle Zapfsäulen belegt, fließen bis zu 340 Kilowatt. Das entspreche etwa 20 Prozent der Last des gesamten Institutszentrums mit seinen 1.500 Mitarbeitern.
„Die Anforderungen durch das Laden der Fuhrparkflotte an das Energiesystem sind groß. Ohne ein intelligentes Lade- und Lastmanagement lässt sich eine solche Stromtankstelle meist nicht realisieren“, sagt Dipl.-Ing. Hannes Rose vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO.
In einem „lebendigen Labor“ erprobt der Forscher mit seinem Team, wie sich E-Fuhrparks technisch managen lassen, wie die Anlage möglichst effizient betrieben werden kann, wie sich sicherstellen lässt, dass es zu Spitzenlastzeiten nicht zum Kurzschluss kommt und wie ein intelligentes Stromnetz aufgebaut sein muss, um all diesen Anforderungen gerecht zu werden.

Micro Smart Grid soll Fahrzeugflotte versorgen; Photovoltaik- und eine Kleinwindkraftanlage geplant
Hierfür entwickeln die IAO-Wissenschaftler im Projekt „charge@work“ mit der Daimler AG und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart die Ladeinfrastruktur und das Energiemanagement.
Ziel des Projekts: Ein kleines, intelligentes Stromnetz (Micro Smart Grid) soll die Fahrzeugflotte mit Energie versorgen. Dabei setzen die Wissenschaftler ausschließlich auf erneuerbare Energiequellen: Im Laufe dieses Jahres sollen am Institutszentrum eine Photovoltaik- und eine Kleinwindkraft-Anlage installiert werden, um den Fuhrpark zu betreiben.

Forscher setzten auf Photovoltaik und Batteriespeicher
Zudem werden im Keller und auf dem Dach des IAO-Gebäudes ein Lithium-Ionen- Batteriespeicher sowie eine Redox-Flow-Batterie eingebaut, die Energie zwischenspeichern.
Das Micro Smart Grid lasse sich autonom neben dem Netz des Energieversorgungsunternehmens (EVU) betreiben, erklärt der Abteilungsleiter. „Sollte die gespeicherte Energie nicht ausreichen, kann es aber mit dem Netz des EVU verbunden werden.“
Das intelligente Netz arbeitet mit Gleichspannung. „Sowohl Photovoltaik-Anlagen als auch Batteriespeicher nutzen Gleichspannung. Da bei der Umwandlung zwischen Wechsel- und Gleichstrom hohe Verluste entstehen, haben wir uns entschieden, ein Gleichstromnetz zu konzipieren“, so der Ingenieur. Die Forscher bauen dazu nicht nur eine Software zum Energiemanagement auf, sondern auch eine Simulationsumgebung. Mit deren Hilfe wollen sie das Micro Smart Grid vorab auslegen und verschiedene Szenarien und Wetterbedingungen durchspielen.

Präsentation auf der Hannover Messe
Im nächsten Schritt wollen die IAO-Forscher eine Testumgebung für Industriebetriebe, Systemanbieter, Stadtwerke, Kommunen und Verteilnetzbetreiber schaffen und das Potenzial der kleinen unabhängigen Netze ausloten.
Ein virtuelles Modell ihres intelligenten Stromnetzes präsentieren die Forscher vom 07.-11.04.2014 auf der Hannover Messe am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand D18 in Halle 2.

09.03.2014 | Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH