Zur Kopplung von Energiemanagement mit intelligenten Messsystemen (iMSys) bauen wir gemeinsam mit unseren Partnern praxistaugliche Lösungen und erproben diese im EnQS Testlab sowie in Feldtests. Dabei stehen der Abruf von Messdaten (HAN-Schnittstelle am SMGW) sowie die sichere und standardisierte Übertragung von Steuersignalen (CLS-Kanal) im Vordergrund. Während wir bisher steuerbare Verbrauchseinrichtungen, Erzeugungsanlagen und Zähler in AC-Netzen im Fokus hatten, werden wir unseren Horizont im Projekt eMobiGrid auf DC-Netze erweitern.
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 Verbundforschungsprojekts „eMobiGrid“, in dem die Fa. Richter R&W Steuerungstechnik, die Universität Bayreuth, das Fraunhofer IISB, die Fa. eCHARGE Hardy Barth und EnQS eng zusammenarbeiten. Das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) fördert das Vorhaben für drei Jahre mit insgesamt rund drei Millionen Euro.
Das übergeordnete Ziel ist es, den Nutzungsgrad erneuerbarer Energien für den Mobilitätssektor zu steigern. Weil regenerative Energiequellen in der Regel Gleichstrom bereitstellen, verursacht deren Einbindung in das öffentliche Wechselstromnetz viele Wandlungsschritte. So entstehen unnötige Verluste und das Netz wird zusätzlich anfällig für Störungen. Daher setzen die Partner im Projekt eMobiGrid auf lokale Gleichstromnetze, sogenannte DC-Grids. Diese ermöglichen eine verlustarme Kopplung von Batteriespeichern, Photovoltaikanlagen, Windrädern sowie Wasserstofftechnologien und entlasten Stromnetze, die nur schwach ausgebaut sind. Die lokalen Gleichstromnetze werden ihrerseits mit dem übergeordneten Wechselstromnetz gekoppelt. So entsteht eine übergreifende Energieinfrastruktur, die gleichzeitig die effiziente Integration nachhaltiger Energiequellen unterstützt und den Ausbau der Elektromobilität erleichtert.
Ein zentraler Aspekt von eMobiGrid ist die Verwendung standardisierter und intelligenter Messsysteme, die dem bestehenden Energierecht entsprechen und zugleich eine sichere Übertragung von Mess- und Steuerdaten gewährleisten.
Bernd Zeilmann, Fa. Richter R&W Steuerungstechnik, 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 im Projekt 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.
Bilder: Franz Josef, Berlin
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