Am Fraunhofer Institutszentrum in Stuttgart, genauer gesagt im Parkhaus des Fraunhofer-Campus, befindet sich die bundesweit größte Stromtankstelle für Elektrofahrzeuge: Bis zu 30 Elektroautos und andere E-Mobile können hier an 30 Wechselstrom-Ladestationen sowie einer Gleichstrom-Schnellladestation aufgeladen werden. Damit alle Fahrzeuge auch gleichzeitig ohne Probleme Strom tanken können, braucht es ein ausgeklügeltes Energiemanagement. Sind im Parkhaus alle Ladesäulen in Betrieb, fließen nach Angaben der Wissenschaftler bis zu 340 Kilowatt, was rund 20 Prozent der Last des gesamten Institutszentrums mit seinen 1.500 Mitarbeitern entspreche.
Dipl.-Ing. Hannes Rose vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO erklärt: "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."Daher erproben die Forscher derzeit, wie sich Elektro-Fuhrparks technisch managen lassen, wie sichergestellt werden kann, dass es zu Spitzenlastzeiten zu keinem Kurzschluss kommen und auch, wie eine Anlage möglichst effizient betrieben werden kann. Gemeinsam mit der Daimler AG und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart entwickeln die IAO-Wissenschaftler im Projekt »charge@work« Lösungen für die Ladeinfrastruktur und das Energiemanagement.
Autonomes Micro Smart Grid soll die E-Flotte mit Strom versorgen
Ziel ist es, ein Micro Smart Grid, also ein kleines, intelligentes Stromnetz, zu betreiben, das die Elektrofahrzeug-Flotte mit Energie versorgt, die ausschließlich aus regenerativen Quellen stammt. In diesem Jahr sollen daher am Institutszentrum eine Photovoltaik- und eine Kleinwindkraft-Anlage entstehen sowie zur Zwischenspeicherung ein Lithium-Ionen-Batteriespeicher und eine Redox-Flow-Batterie. Das geplante Micro Smart Grid arbeitet mit Gleichspannung und werde sich unabhängig vom Netz des Energieversorgers betreiben lassen, bei Bedarf aber mit diesem verbunden werden können, um die Energieversorgung sicherzustellen.
"Durch die Energiewende wird dem deutschen Stromnetz immer mehr abverlangt. Wind- und Photovoltaikanlagen erzeugen diskontinuierlich Strom, was nicht immer mit dem Strombedarf der Kunden übereinstimmt. Das Netz muss diese Schwankungen ausgleichen, das Risiko von Ausfällen nimmt zu. Mit einer dezentralen Stromversorgung und durch Optimieren des Energiemanagements steuern wir diesem Risiko entgegen. Zudem machen wir uns unabhängiger von der Entwicklung der Energiepreise, da wir kaum Strom einkaufen müssen", erklärt Rose die Vorteile.
