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Solare Ladeinfrastruktur mit Redox-Flow Pufferspeicher mit intelligentem Energiemanagement zur Netzstabilisierung

Bild der Titelseite der Publikation: Solare Ladeinfrastruktur mit Redox-Flow Pufferspeicher mit intelligentem Energiemanagement zur Netzstabilisierung

Heller, Jürgen K.

2023

Projektbericht - Abschlussbericht; Projektbericht - Forschungsberichtsblatt

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Beschreibung

In dem Projekt wurde exemplarisch aufgezeigt, wie die für die Energiewende dringend benötigte Sektorenkopplung durch die direkte Integration von dezentral erzeugtem Photovoltaikstrom in elektrische Ladeinfrastruktur auf bestehenden Parkplätzen, also ohne zusätzlicher Flächenversiegelung bzw. weiterem Platzverbrauch, zu einem innovativen „E-Hub“ für ein ganzes Industriegebiet realisiert werden kann. Als zentraler erneuerbarer Energieerzeuger wurde hier ein innovatives integriertes Solardach verwendet, bei dem die PV-Module zugleich das Dach des Carports bilden, ohne zusätzliche Aufbauten aus herkömmlichen PV Modulen zu benötigen. Das energetische Rückgrat, um diese Anlage auch alltagstauglich zu betreiben und die Fahrzeugladung bei Wolkendurchzug oder fehlendem Sonnenschein (nachts) weiterhin sicherzustellen, bildet hierbei eine innovative Vanadium Redox Flow Batterie der neuesten Generation als Pufferbatterie. Zusätzlich wurde dieses Batteriekonzept gewählt, da es nahezu unbegrenzt durch einfaches Vergrößern der Elektrolyttanks erweitert werden kann. Ein solches Speichersystem ist somit in der Lage sich iterativ mit den steigenden Anforderungen aus der E-Mobilität, zur nachhaltigen und erfolgreichen Umsetzung der Mobilitätswende, zu verbessern. Die komplexe Entwicklung, Design und Herstellung dieses innovativen Energiespeichersystems fand hierbei vollständig in Baden-Württemberg in Umkirch bei Freiburg statt. Dieser „E-Hub“ zur Elektroladung von mindestens 10 Fahrzeugen besteht aus einer dynamischen Ladeinfrastruktur mit herkömmlichen 22 kW AC Ladepunkten (Wallboxen) sowie auch DC-Schnellladepunkten für alle Anforderungsprofile einer unterschiedlichen Nutzerstruktur. Im Design wurde bereits eine Erweiterung auf bis zu 50 Ladepunkte berücksichtigt und vorbereitet. Die intelligente Netzanbindung und die energetisch optimierte Steuerung vor Ort erfolgt mittels eines intelligenten Energiemanagementsystems (EMS), das sowohl die Kommunikation nach außen und Energiebereitstellung für die Ladeinfrastruktur, das Speichermanagement, wie auch die sichere und intelligente Integration in das lokale Verbundnetz sicherstellt.
In diesem Piloten ist eine Nutzung durch gewerbliche, private und behördliche Nutzer im direkten lokalen Umfeld vorgesehen.