Neu­es Ver­bund­pro­jekt an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth zur Elektromobilität

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Inno­va­ti­ve Lade­tech­nik für die Verkehrswende

Die wach­sen­de Elek­tro­mo­bi­li­tät stellt neue Her­aus­for­de­run­gen an die Infra­struk­tur: Sta­tio­nen zum Auf­la­den der Bat­te­rien müs­sen in das vor Ort vor­han­de­ne sta­tio­nä­re Ener­gie­netz opti­mal inte­griert sein. Not­wen­dig ist ein über­grei­fen­des Lade­kon­zept für unter­schied­li­che Fahr­zeug­ty­pen. Für die­se Her­aus­for­de­run­gen pra­xis­taug­li­che Lösun­gen zu ent­wickeln und somit die Ver­kehrs­wen­de zu beschleu­ni­gen, ist das Ziel des Ver­bund­pro­jekts „eMo­bi­Grid“, in dem die Uni­ver­si­tät Bay­reuth, drei mit­tel­stän­di­sche Unter­neh­men und die Fraun­ho­fer-Gesell­schaft eng zusam­men­ar­bei­ten. Das Bun­des­mi­ni­ste­ri­um für Digi­ta­les und Ver­kehr (BMDV) för­dert das Vor­ha­ben, für drei Jah­re mit ins­ge­samt rund drei Mil­lio­nen Euro.

Der Parlamentarische Staatssekretär beim Bundesminister für Digitales und Verkehr, Oliver Luksic (2. v. re.), nach Übergabe der Förderbescheide. Das Projektkonsortium vertreten haben Bernd Zeilmann (Richter R&W, li.), Dr.-Ing. Birger Becker (EnQS, 2. v. li.) und Bernd Wunder (Fraunhofer IISB, re.). Bild: Franz Josef, Berlin.

Der Par­la­men­ta­ri­sche Staats­se­kre­tär beim Bun­des­mi­ni­ster für Digi­ta­les und Ver­kehr, Oli­ver Luk­sic (2. v. re.), nach Über­ga­be der För­der­be­schei­de. Das Pro­jekt­kon­sor­ti­um ver­tre­ten haben Bernd Zeil­mann (Rich­ter R&W, li.), Dr.-Ing. Bir­ger Becker (EnQS, 2. v. li.) und Bernd Wun­der (Fraun­ho­fer IISB, re.). Bild: Franz Josef, Berlin.

„Damit in Deutsch­land eine nach­hal­ti­ge Ver­kehrs­wen­de gelingt, müs­sen sehr unter­schied­li­che Fahr­zeug­sy­ste­me – ange­fan­gen von Per­so­nen- und Last­kraft­wa­gen bis hin zu Trak­to­ren und Bau­ma­schi­nen – in eine über­grei­fen­de, die Elek­tro­mo­bi­li­tät för­dern­de Ener­gie­infra­struk­tur ein­ge­bun­den wer­den. Sowohl gewerb­li­che Unter­neh­men und pri­va­te Fahr­zeug­hal­ter als auch öffent­li­che Ver­kehrs­be­trie­be müs­sen die­se Infra­struk­tur nut­zen kön­nen. Hier­für bedarf es zukunfts­wei­sen­der Kon­zep­te, die sich ohne gro­ßen Auf­wand umset­zen las­sen. Es freut mich sehr, dass wir die­se Her­aus­for­de­run­gen jetzt in einem Ver­bund von Part­nern ange­hen wer­den, die dafür hohe wis­sen­schaft­li­che und hand­werk­li­che Kom­pe­tenz sowie lang­jäh­ri­ge Erfah­run­gen mit­brin­gen“, sagt Prof. Dr.-Ing. Ger­hard Fischer­auer, der an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth den Lehr­stuhl für Mess- und Regel­tech­nik inne­hat. Er ver­weist zugleich auf das hohe finan­zi­el­le Enga­ge­ment der Part­ner, die zusätz­lich zur För­de­rung durch das BMDV ins­ge­samt rund eine Mil­li­on Euro in das Pro­jekt einbringen.

Ein zen­tra­ler Aspekt von „eMo­bi­Grid“ ist die allei­ni­ge Ver­wen­dung stan­dar­di­sier­ter und intel­li­gen­ter Mess­sy­ste­me, die dem bestehen­den Ener­gie­recht ent­spre­chen. Zugleich wol­len die Pro­jekt­part­ner gemein­sam dar­auf hin­ar­bei­ten, den Nut­zungs­grad erneu­er­ba­rer Ener­gien zu stei­gern. Daher set­zen sie auf loka­le Gleich­span­nungs­net­ze. Die­se ermög­li­chen eine ver­lust­ar­me Kopp­lung von Bat­te­rie­spei­chern, Pho­to­vol­ta­ik­an­la­gen, Wind­rä­dern und Was­ser­stoff­tech­no­lo­gien und ent­la­sten dadurch die­je­ni­gen Strom­net­ze, die nur schwach aus­ge­baut sind. Zudem puf­fern sie – indem Bat­te­rien der Elek­tro­fahr­zeu­ge ihrer­seits für das Laden ande­rer Gerä­te genutzt wer­den kön­nen – die Über­pro­duk­ti­on erneu­er­ba­rer Ener­gien ab. Die Gleich­span­nungs­net­ze sol­len ihrer­seits mit einem über­ge­ord­ne­ten Wech­sel­span­nungs­netz gekop­pelt werden.

Das von den Pro­jekt­part­nern anvi­sier­te Gesamt­kon­zept muss aller­dings umfas­send gete­stet wer­den, bevor es in der Pra­xis ange­wen­det wer­den kann. Im Ver­lauf die­ser Tests sol­len unter ande­rem Ver­fah­ren wie „Hard­ware-in-the-Loop“ und „digi­ta­le Zwil­lin­ge“ zum Ein­satz kom­men. Der Lehr­stuhl für Mess- und Regel­tech­nik, der Mit­glied im Zen­trum für Ener­gie­tech­nik (ZET) ist, kann dabei auf lang­jäh­ri­ge Erfah­run­gen in der frü­he­ren Zusam­men­ar­beit mit zwei ande­ren „eMobiGrid“-Partnern zurück­blicken: der Fir­ma Rich­ter R&W Steue­rungs­tech­nik in Ahorn­tal und dem Fraun­ho­fer IISB in Erlangen.

Bernd Zeil­mann von R&W betont die not­wen­di­ge Pra­xis­taug­lich­keit aller zu ent­wickeln­den Lösun­gen: „Wir wer­den alle unse­re Lösun­gen auf indu­strie­taug­li­che Res­sour­cen aus­rich­ten: spei­cher­pro­gram­mier­ba­re Steue­run­gen statt Tisch­rech­ner, Echt­zeit­be­triebs­sy­ste­me statt Win­dows, Smart-Meter-Gate­ways statt unsi­che­rer Inter­net­kom­mu­ni­ka­ti­on.“ Prof. Fischer­auer stimmt die­ser Aus­rich­tung des Pro­jekts nach­drück­lich zu und sagt: „Es braucht einen Kom­pro­miss zwi­schen dem inge­nieur­wis­sen­schaft­lich Mach­ba­ren und dem prak­tisch Umsetz­ba­ren. Wir ver­ste­hen etwas von Mess- und Rege­lungs­tech­nik, Opti­mie­rungs­stra­te­gien oder KI-gestütz­ter Daten­aus­wer­tung. Aber wenn die ent­ste­hen­den Lösun­gen spä­ter nicht ein­fach instal­liert, para­me­triert, gewar­tet und betrie­ben wer­den kön­nen, wird es nichts mit einer flä­chen­decken­den Energiewende.“

Pro­jekt­part­ner:

Die Fir­ma Rich­ter R&W Steue­rungs­tech­nik in Ahorntal/​Oberfranken hat die Kon­sor­ti­al­füh­rer­schaft von „eMo­bi­Grid“. Sie wird zusam­men mit der Fir­ma eChar­ge Har­dy Barth in Birg­land-Schwen­d/O­ber­pfalz die syste­mi­schen Auf­ga­ben bear­bei­ten, die sich im Zusam­men­hang mit einer neu zu kon­zi­pie­ren­den Netz­ver­knüp­fungs­ein­rich­tung stel­len. Die­se Ein­rich­tung soll es ermög­li­chen, dass die in ver­schie­den­sten Fahr­zeu­gen ein­ge­setz­ten Bat­te­rien Zugang zum glei­chen sta­tio­nä­ren Gleich­strom­netz erhal­ten. Das Fraun­ho­fer-Insti­tut für Inte­grier­te Syste­me und Bau­ele­mentetech­no­lo­gie IISB in Erlan­gen befasst sich vor allem mit der erfor­der­li­chen Lei­stungs­elek­tro­nik und der Bat­te­rie­tech­nik. Der Lehr­stuhl für Mess- und Regel­tech­nik (MRT), Mit­glied im Zen­trum für Ener­gie­tech­nik (ZET) der Uni­ver­si­tät Bay­reuth, über­nimmt zusam­men mit der Fir­ma EnQS in Karls­ru­he die For­schungs- und Ent­wick­lungs­ar­bei­ten auf dem Gebiet der intel­li­gen­ten Mess- und Automatisierungstechnik.

För­de­rung:

„eMo­bi­Grid“ ist eines von sechs neu­en, vom Bun­des­mi­ni­ste­ri­um für Digi­ta­les und Ver­kehr (BMDV) geför­der­ten Ver­bund­pro­jek­ten zum Aus­bau der Elek­tro­mo­bi­li­tät. Ins­ge­samt wer­den die­se Pro­jek­te mit rund zehn Mil­lio­nen Euro geför­dert. Die­se Mit­tel stam­men aus der För­der­richt­li­nie Elek­tro­mo­bi­li­tät des BMDV, die von der Natio­na­len Orga­ni­sa­ti­on Was­ser­stoff- und Brenn­stoff­zel­len­tech­no­lo­gie (NOW GmbH) mit Sitz in Ber­lin koor­di­niert und vom Pro­jekt­trä­ger Jülich (PTJ) umge­setzt wird.