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Samstag, 2. März 2024 · 21:15

Entwicklung eines Megawatt-Batterie-Ladesystems für schwere Nutzfahrzeuge

Batteriegepufferter Ladecontainer soll Nutzfahrzeuge langstreckentauglich machen und Stromnetze entlasten.

© Designwerk Technologies AG
© Designwerk Technologies AG

Die Designwerk Technologies AG mit Sitz in Winterthur baut eine neuartige Ladestation der Megawatt-Klasse. Sie soll das Schnellladen von E-LKW innert 45 Minuten ermöglichen. Das partnerschaftliche Demonstrationsprojekt will damit E-LKW langstreckentauglich machen und Netze entlasten. Technische Grundlage ist ein neuer Ladestandard für schwere Nutzfahrzeuge.

Bei der Designwerk Technologies AG entsteht zurzeit eine der ersten Megawatt-Ladestationen weltweit. Im Frühjahr 2023 soll die Ladestation im Container-Format erstmals E-LKW laden. Sie soll bis zu sechs Mal schneller sein als herkömmliche Hochleistungs-Ladestationen mit 350 kW Leistung. Integrierte Batteriepuffer sollen dabei Lastspitzen vermeiden. Ziel ist des Weiteren, dass sich die Ladestationen netzdienlich verhalten. Die wissenschaftliche Begleitung dieser technischen Entwicklungen wird vom Bundesamt für Energie (BFE) sowie von renommierten Industriepartnern unterstützt. Vonseiten der Forschung sind die Berner Fachhochschule (BFH) und die Ostschweizer Fachhochschule (OST) an dem Projekt beteiligt.

Ladeinfrastruktur für Nutzfahrzeuge unerlässlich

Der Schwerlastverkehr ist für die Energiewende und das Erreichen der Klimaziele von zentraler Bedeutung. Auf den Strassen Europas sind rund 6,6 Millionen Lastkraftwagen im Einsatz. Sie transportieren 76,7% aller Frachten an Land. Folglich gilt es auch hier, den Anteil an emissionsarmen oder emissionsfreien Transportmitteln zu erhöhen. «Gerade für Langstrecken-LKW oder auch für Schiffe und Flugzeuge ist neuartige Ladeinfrastruktur nötig. Sie unterscheidet sich von der Infrastruktur für Elektro-PKW und ermöglicht es, schwere Nutzfahrzeuge in kurzer Zeit aufzuladen. Das hilft dabei, dass der emissionslose Güterverkehr in allen Anwendungsfeldern ankommt.», erklärt Vivien Dettwiler, Mitglied der Geschäftsleitung von Designwerk. Damit das System auf die notwendige Akzeptanz stösst, richtet es sich nach dem neuen Ladestandard Megawatt Charging System, kurz MCS. Dieser wurde im Juni dieses Jahres international lanciert.

Versorgungssicherheit als Projektbestandteil

Die Erkenntnis, dass leistungsstarke Ladestationen Netze beanspruchen, ist fester Bestandteil der Projektausgangslage. Der Demonstrationsbetrieb soll deshalb Wege aufzeigen, wie ein Hochleistungs-Ladenetzwerk und Versorgungssicherheit Hand in Hand gehen können. «In unseren Ladecontainern verbauen wir Second Life E-LKW Batterien als Puffer, um Lastspitzen vorzubeugen. Damit entfällt nicht nur ein Netzausbau: Der Speicher soll gar in der Lage sein, erneuerbar produzierten Strom wieder ans Netz abzugeben», so Dettwiler. Ähnlich wie beim bidirektionalen Laden, lässt sich Elektromobilität so als Teil von Versorgungslösungen nutzen. Dass das funktioniert, sollen Demonstrationsanlagen bei der Galliker Transport AG, Käppeli Logistik und Murg Flums Energie unter Beweis stellen.

Technische Eckdaten Mega Charger Demonstrationsanlage

Standort Prototypenbau: Winterthur, Schweiz
Demonstrationsprojekt: Megawatt-Batterie-Ladesystem für schwere Nutzfahrzeuge
Produktname: Stationary Battery Backed Mega Charger
Dimensionen L×B×H: 8500×2550×3000mm
Gewicht: 25 t
AC Eingangsdaten: 88-400 kW, TN 3x125-580 A, 400 VAC +-10%, 50 Hz
AC Steckertyp: CEE 125 und Fixanschluss, 3P+N+PE
Batteriepuffer: 1’800 kWh
Technologie Batteriespeicher: NMC, Second Life Nutzung oder neu
DC Ausgangsdaten: max. 3’000 A, 500-900 V, max. 2’100 kW
DC Steckertyp: Flüssigkeitsgekühlt, CCS Typ 2, MCS
Effizienz: Netz > Batterie > Fahrzeug > ca. 0.9
Bedienung: Status Display, Knöpfe
Konnektivität: OCPP 1.6j, Modbus
Thermomanagement: Wasser / Luft: stufenlos, temperaturabhängig
Transport: Container Transportierbar nach UN38.3



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