Ein neuartiges Batteriespeichersystem sowie eine bidirektionale Schnellladesäule, durch die ein Elektrofahrzeug als Energiespeicher dienen kann, soll für ein stabiles Netz sorgen.
Stromspeicher auf Rädern
Die neuartige Wechselstrombatterie – auch Alternating Current oder AC-Batterie genannt – kann als Großspeicher in der Industrie oder am Netz betrieben werden sowie als Quartiersspeicher von Wohneinheiten überschüssige Energie aus Solaranlagen zur späteren Nutzung speichern. So können Stromkosten gesenkt werden. Auch in der Elektromobilität spielt die AC-Batterie ihre Vorteile aus.
„Üblicherweise besteht die Batterie eines Elektroautos aus vielen einzelnen Zellen, die wie eine Kette aneinandergereiht sind. Das schwächste Glied bestimmt die Stärke der gesamten Kette“, erläutert Pfisterer. Ist die schwächste Zelle leer, nützt auch die restliche Energie in den anderen Batteriezellen nichts mehr. Und sollte eine Zelle defekt sein, bleibt das Fahrzeug liegen. Der komplette Stromspeicher muss ausgetauscht werden.
Eine für alle
Bei der AC-Batterie gibt es diese lange Kette nicht mehr. „Die Batterie ist in mehrere Batteriemodule unterteilt, die durch unsere neuartige Leistungselektronik dynamisch miteinander verschaltet werden. Ist eine Zelle leer, während die anderen noch Energie gespeichert haben, klinkt sich das leere Batteriemodul einfach aus dem Verbund aus“, schildert Pfisterer weiter. Sie leitet den Strom an sich vorbei. Die anderen liefern weiter Energie. Und auch wenn eine Batteriezelle ausfällt, klinkt sich das Batteriemodul aus und leitet den Strom an sich vorbei.
Laden in beide Richtungen
Neu ist auch die bidirektionale Schnellladesäule, die im Zuge des Forschungsprojektes „lokSMART Jetzt!2“ unter wissenschaftlicher Leitung von Hans-Jürgen Pfisterer der Hochschule Osnabrück entwickelt wurde. Dabei dient ein Elektrofahrzeug als Energiespeicher und kann Energie aufnehmen beziehungsweise bei Bedarf abgeben.
Die Ladesäule wirkt also in zwei Richtungen, deshalb bidirektional. So werden Synergien zwischen Energiemanagement und Mobilität in intelligenten lokalen Stromnetzen („Local Smart Grids“) geschaffen.
Energie bei Bedarf zurück geben
Pfisterer erläutert die Hintergründe des Projektes: „Die Verfügbarkeit von Wind- und Solarenergie ist abhängig von den Wetterverhältnissen. Anders ist dies, wenn die regenerative Energie kurz- oder langfristig zwischengespeichert werden kann. Hier kommt das E-Fahrzeug ins Spiel.“ Ein Elektroauto steht viele Stunden des Tages nur herum. Zeit, die besser genutzt werden kann, indem das Auto als temporärer Batteriespeicher verwendet wird. Mit der bidirektionalen Schnellladesäule kann die in der Fahrzeugbatterie gespeicherte Energie zu Zeiten erhöhten Energiebedarfs wieder an das häusliche Stromnetz zurückgegeben werden. Mehr noch: Das Gebäude kann mit eigenem Strom versorgt werden.
Das Forschungsprojekt lokSMART wendet sich an Betriebe mit planbaren und teilplanbaren Routen ihrer Flotten und an Privathaushalte. Mit diesen Zielgruppen kann die Lösung einer bidirektionalen Schnellladesäule für Millionen von Fahrzeugen interessant sein. Jedes Elektroauto trägt mit seinem Speicher zur Netzstabilisierung bei und kann seine Leistung abrechnen.
