Thema: Netzintegration eines innovativen Speicherunterwerkes zur Versorgung des eHighways SH - PowerCharger

Finanzierung: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz

Forschungskennzahl: 16EM5005-1

Fördersumme: 1.268.325 €

Laufzeit: 01.11.2021 bis 31.10.2024

Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Hans-Jürgen Hinrichs

Verbundpartner: Fachhochschule Kiel

Kurzfassung: Neue technische Lösungsansätze im versorgungstechnischen Bereich für den eHighway sind essentiell, um zukünftig die Ressourcen zu schonen, den Eingriff in die Natur zu minimieren und vor allem – im Falle eines Systemausbaus – Komplexität zu verringern und Kosten einzusparen. Das neuartige eHighway- Versorgungskonzept beinhaltet ein Speicherunterwerk (Speicher-UW) zwischen zwei Gleichstromunterwerken, die jeweils über ein öffentliches Versorgungsnetz gespeist werden. Die innovative Struktur dieses Versorgungskonzeptes stellt hierbei das Speicher-UW dar. Es ermöglicht, die Energiesektorenbereiche der Mobilität und Energieeinspeicherung näher zu untersuchen. Dabei sollen für die Kopplung der Sektoren verwertbare Ergebnisse erzielt werden.

Ziel des Vorhabens ist, einen wesentlichen Beitrag im Bereich der Energieeffizienz, Energiezwischenlagerung und Netzstabilität zu leisten. Darüber hinaus eröffnet dieses Vorhaben zu einem späteren Zeitpunkt die gezielte Forschung im Bereich der Speichertechnologien und zwar unter realen Bedingungen. Dabei können nicht nur die Speicherlebensdauer, sondern auch das Speicherlade- und Entladeverhalten, sowie seine Auslastung untersucht und Schwachstellen identifiziert werden. Durch die zusätzliche Erfassung des anlagenbezogenen Energieverbrauchs und die Abgrenzung in verschiedene Anlagenteile, sind skalenabhängige Wirkungsgrade und damit auch ökologische und ökonomische Betrachtungen für verschiedene Ausbaustufen durchführbar. So sind Emissionsminderungspotenziale der eingesetzten Systeme miteinander vergleichbar und in verschiedenen Ausbaumaßstäben ableitbar.

In dem neuartigen Speisekonzept fungiert der Battery Charger als eine zentrale Schnittstelle für die bedarfsgerechte und richtungsabhängige Energieverteilung. Der Charger verfügt über eine interne Spannungsüberwachungsfunktion und passt dynamisch die Spannung für Leistungsaufnahme und Leistungsentnahme an. Dabei sorgt das Batteriemanagementsystem für eine lineare Auslastung des Speichers und überwacht diesen zusätzlich. Die DC-Schaltanlage ist für die Spannungs- und Stromüberwachung der Oberleitungsanlage (OLA) zuständig. Die Datenerhebung- und -verarbeitung findet über die Steuerungseinheit des Unterwerkes statt. Die Deckung der Eigenbedarfsleistung findet in Verbindung mit einer USV-Anlage statt.