Immer mehr dezentrale, flexible Einheiten erzeugen Strom und sind dabei von fluktuierenden Faktoren wie der Sonneneinstrahlung oder dem Windaufkommen abhängig. Dies verursacht erhebliche zusätzliche Schwankungen im Stromnetz, welche zur Erhaltung der Netzstabilität permanent ausgeglichen werden müssen. Wegen des zukünftig zu erwartenden, einschneidenden Wegfalls konventioneller Kraftwerke, die bisher diesen Ausgleich vorgenommen haben, müssen neue Lösungen gefunden werden. In diesem Kontext fällt den Energiespeichern eine besondere Rolle zu, da diese sowohl als temporäre Lasten als auch als Quellen dienen können und somit eine besondere Flexibilität im Hinblick auf Systemdienstleistungen zur Stabilisierung des Versorgungsnetzes aufweisen.
Ein Expertisebereich der Fachgruppe DezE
Bitte die Logos anklicken, für weitere Informationen
Power 400 - Hochleistungsladesystem mit integriertem Pufferspeicher
Die intelligente Kombination von stationären und speziell konzipierten mobilen Speichersystemen, die optimal aufeinander abgestimmt sind, wird effektiv dazu beitragen, dass erneuerbare Ressourcen den öffentlichen Strombedarf decken. Dadurch wird es möglich, den Einsatz emissionsfreier Elektrofahrzeuge in städtischen Gebieten auf nachhaltige und effiziente Weise zu fördern.
Ausführliche Beschreibung anzeigen
Das Bild zeigt ein Blockschaltbild, das den schematischen Aufbau sowie die Energie- und Signalflüsse eines Multisystemladers für Ladesäulen darstellt.
Eine Legende in der linken unteren Ecke definiert die verwendeten Verbindungslinien:
- Gelbe Pfeile: Stromleitung (Energiefluss)
- Dunkelblaue Linien: Signalleitung (Daten/Steuerung)
Das System ist in folgende Hauptbereiche unterteilt:
1. Energiequellen und Einspeisung (links und oben):
- Auf der linken Seite befinden sich die primären Energiequellen: Das Netz (symbolisiert durch eine Steckdose) und ein optionaler Generator (symbolisiert durch ein 'G'). Beide sind über Stromleitungen mit einem ersten Wandler verbunden.
- Im oberen Bereich sind erneuerbare Energiequellen dargestellt: Eine optionale Windanlage und eine optionale Solaranlage. Beide speisen ihren produzierten Strom über gelbe Pfeile direkt in den zentralen Batteriespeicher ein.
2. Speicherung und Abgabe (Mitte bis rechts):
- Vom ersten Wandler (links) fließt der Strom in eine zentrale, grün hervorgehobene Batterie. Hier sammelt sich auch der Strom der optionalen Wind- und Solaranlagen.
- Aus der Batterie fließt der Strom über einen zweiten Wandler zur eigentlichen Ladesäule, die sich ganz rechts im Bild befindet.
3. Steuerung (unten):
- Unterhalb der Wandler-Batterie-Kette befindet sich der Block Steuerung Multisystemlader.
- Diese Steuereinheit ist über dunkelblaue Signalleitungen mit drei Komponenten verbunden, um diese zu regulieren: mit dem ersten Wandler (Eingangsseite), mit dem zweiten Wandler (Ausgangsseite) und mit der Ladesäule.
- Zusätzlich gibt es eine als optional markierte Signalleitung, die von der Solaranlage abzweigt und mit dem Signalkreis der Ladesäule verbunden ist.
Ziel ist es, Ladestationen konzeptionell so zu gestalten, dass jederzeit eine Vielzahl von Elektrofahrzeugen gleichzeitig und schnell geladen werden können, ohne das öffentliche Stromnetz zu destabilisieren. Für jede Ladestation ist eine maximale Ladeleistung von 400 kW vorgesehen. Wenn mehrere Fahrzeuge gleichzeitig aufgeladen werden müssen, verringert sich die Ladeleistung pro Fahrzeug.
Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung einer in Fahrzeugen installierten Batterietechnologie, die ein schnelles Aufladen innerhalb eines Zeitraums ermöglicht, der mit einem "klassischen Tankstopp" von weniger als zehn Minuten vergleichbar ist. Die mit Schnellladevorgängen verbundenen Nachteile hinsichtlich Batterielebensdauer und Sicherheit werden durch diese neuartige Technologie drastisch reduziert.
Im Projekt Power400 arbeiten Hersteller für Batteriezellen, Forschungseinrichtungen und Hochschulen eng zusammen. Dieses Verbundprojekt ist ein wichtiger Schritt zur Dekarbonisierung des öffentlichen Verkehrssystems und damit zum Klimaschutz.
