Die Firma Autoservice Demmler wird in diesem Projekt die Bereiche Elektromobilität, Ladeinfrastruktur und Speichertechnologien begleiten. Bereits seit dem Jahr 2008 befasst sich ASD mit Elektrofahrzeugen. Seit dem Jahr 2014 konnte mit einem Mietpool von derzeit rund 45 rein elektrischen Fahrzeugen ein enormes Wissen auf diesem Gebiet erworben werden. Bei Autoservice Demmler erfolgten bereits wissenschaftliche Erhebungen und Auswertungen im Bereich Elektrofahrzeuge, zu Mobilitätskonzepten und Kundenerfahrungen. Im Projekt soll des Weiteren eine Wärmeauskopplung bei Redox-Flow-Speicher ermöglicht werden. Bevor im zentralen Ansatz ein Redox-Flow-Speicher eingesetzt wird, soll im Vorfeld die Aus-kopplung der Wärme an einem bestehenden Redox-Flow-Speicher getestet und optimiert werden. ASD engagiert sich bereits seit Jahren im Bereich Umweltschutz und regenerativer Energieerzeugung. Auf dem Betriebsgelände befindet sich bereits ein Redox-Flow-Speicher an Welchem in den ersten beiden Jahren des Projektes eine prototypische Entwicklung stattfinden wird. Im Bereich Ladeinfrastruktur ist es Ziel eine Ladesäule zu entwickeln. Für zukünftige Schnellladungen sind verschiedene Systeme am Markt. Die geplante Ladesäule soll alle vereinen und demonstrativ bei Autoservice Demmler umgesetzt werden um einen Rollout für die Modellregion zu ermöglichen. Dazu wird eine spezielle DC-Ladesäule mit Anschlüssen für CCS, Chademo und Meneckes als Prototyp entwickelt. Das umfassende Wissen in den Bereichen Elektromobilität, Ladeinfrastruktur und Speichersystemen macht Autoservice Demmler zum Vorreiter in der Region, und wird maßgeblich zu einer erfolgreichen Umsetzung im Projekt ZED beitragen.
Mit dem hier beantragten Forschungsvorhaben zur Entwicklung einer photoelektrochemischen Redox-Flow-Batterie (Photo-RFB) soll ein Energiespeichersystem bereitgestellt werden, welches zusätzlich zu seinen Funktionen als Speicher auch direkt mit Sonnenlicht geladen werden kann, ohne dass dafür eine separate Stromzufuhr oder weitere Peripherie erforderlich sind. Im Gegensatz zu der Kombination einer Photovoltaik-Zelle mit einer separaten Batterie können in einem solchen integrierten System viele Komponenten sowie ein Teil der Regelungstechnik eingespart werden und das Gesamtsystem so kostengünstiger, kleiner und effizienter realisiert werden. Aufgrund dieser Eigenschaften bieten sich Photo-RFB als eine der Schlüsseltechnologien für das Gelingen der Energiewende an. Die wesentlichen Ziele dieses Forschungsvorhabens sind daher die Entwicklung, Charakterisierung und Optimierung von Materialien für Photoelektroden und darauf maßgeschneiderte organische Elektrolyten für den Einsatz in Photo-RFB sowie ein dazu passenden Zell- und Modulkonzept. Neben der Entwicklung des Systems und seiner Komponenten sollen zudem auch fundamentale Daten zu der Effizienz und den limitierenden Faktoren dieser innovativen Technologie gesammelt werden, die bisher nicht verfügbar sind. Dieses Wissen ist unabdingbar für eine kritische Evaluierung der Wettbewerbsfähigkeit dieses neuartigen integrierten Systems. Das DECHEMA-Forschungsinstitut ist als Verbundkoordinator für die Koordination des Projektes und das Gesamtkonzept verantwortlich. Außerdem werden dort die Photoelektroden entwickelt und das Gesamtsystem getestet und charakterisiert. Die Entwicklung geht zunächst aus von einem Referenzsystem, welches auf dem Stand der Technik basiert. Anschließend werden verbesserte Photoelektroden entwickelt, welche auf ihre photoelektrochemischen Eigenschaften und Stabilität untersucht werden. Die Entwicklung geht dabei Hand in Hand mit der des Elektrolyten, um sie ideal auf einander abzustimmen.
Mit dem hier beantragten Forschungsvorhaben zur Entwicklung einer photoelektrochemischen Redox-Flow-Batterie (Photo-RFB) soll ein Energiespeichersystem bereitgestellt werden, welches zusätzlich zu seinen Funktionen als Speicher auch direkt mit Sonnenlicht geladen werden kann, ohne dass dafür eine separate Stromzufuhr oder weitere Peripherie erforderlich sind. Im Gegensatz zu der Kombination einer Photovoltaik-Zelle mit einer separaten Batterie können in einem solchen integrierten System viele Komponenten sowie ein Teil der Regelungstechnik eingespart werden und das Gesamtsystem kostengünstiger, kleiner und effizienter realisiert werden. Aufgrund dieser Eigenschaften bieten sich Photo-RFB als eine der Schlüsseltechnologien für das Gelingen der Energiewende an. Die wesentlichen Ziele dieses Forschungsvorhabens sind die Entwicklung, Charakterisierung und Optimierung von Materialien für Photoelektroden und darauf maßgeschneiderte organische Elektrolyten sowie ein dazu passendes Zell- und Modulkonzept. Neben der Entwicklung des Systems sollen zudem auch fundamentale Daten zur Effizienz und den limitierenden Faktoren dieser innovativen Technologie gesammelt werden. Dieses Wissen ist unabdingbar für eine kritische Evaluierung der Wettbewerbsfähigkeit dieses neuartigen integrierten Systems. Die JenaBatteries GmbH ist als Verbundprojektpartner für die Erforschung und Entwicklung der Elektrolytlösungen, sowie der Membran- und Elektrodenmaterialien verantwortlich. Es werden Wechselwirkungen der Elektrolytlösungen auf alle Systemkomponenten eingehend analysiert. Hierzu zählen u.a. Untersuchungen der Temperaturabhängigkeit und Langzeittests zur Evaluierung der Stabilität. Die Entwicklung geht dabei Hand in Hand mit der der Photoelektroden und des Zelldesigns. Eine Potentialanalyse der neuen Photo-RFB-Technologie wird Informationen zur Einschätzung der langfristigen Wettbewerbsfähigkeit liefern. Abschließend wird ein Demonstrator gebaut und dessen Funktionalität charakterisiert.
The transition from fossil fuel based transportation to clean electric mobility must be considered one of the crucial steps of decarbonization. In this sense, reducing the import of oil to gain political independence is as important as mitigating global warming due to CO2 emissions according to the international climate goals. Even though the strong projected increase of electric vehicles must be seen as a rather positive development, a number of new related challenges will arise for energy supply companies, grid operators, vehicle and charging station manufacturers and finally the customers. Especially the continuously rising charge power in combination with an increasing supply by volatile sources result in high loads on the grid which may cause instabilities and - in the worst case - even blackouts. Still, the development of fast charging station with 100 kW and more is absolutely necessary to combat range anxiety attributed to EVs. Among experts, the lack of charging infrastructure is considered the biggest threat for electric mobility. In order to avoid a costly grid expansion and still provide a comprehensive network of fast charging stations, new innovative solutions need to be found. Within project FlyGrid a high-performance flywheel energy storage system (FESS) will be integrated in a fully automated fast charging station. Even with only a low voltage distribution grid at hand, high charge power can be reached while at the same time stabilizing the grid. The system is suitable to integrate local renewable sources - for instance PV-modules on a car port - and hence contributes to increase the share of clean energy in the electricity mix. Superior cycle life of the energy storage device, the ability to feed high power back into the grid as well as easy transportability in the form of a mobile 'fast charging box' (for electric construction machinery or similar) are further characteristics of the FlyGrid concept. FlyGrid is a disruptive technology, which can be developed and manufactured in Austria and plans to reach the following top-level goals with high socio-economic impact: - Reduction of charging times of EVs and increase of EV market penetration - Higher customer satisfaction through improved charging network - Avoidance of a costly electric grid expansion - Improved integration of volatile renewables sources for EV propulsion - Improved grid stability and power quality - Portable fast charging solution for zero emission construction equipment or events The versatile, interdisciplinary consortium consisting of two research institutions and nine industry partners, the world's first combination of flywheel energy storage, highly innovative, fully automated EV charging (easelink MATRIX CHARGING) and the integration of local renewables (Secar E-Port) all stress the uniqueness of the project.
In diesem Teilvorhaben der smartlab Innovationsgesellschaft mbH liegen die Themen-Schwerpunkte auf der 1. Entwicklung neuer, offener und innovativer Mehrwertservices für öffentlich zugängliche Ladeinfrastruktur 2. Entwicklung von interoperablen Last- und Energiemanagementsystemen im gewerblichen Einsatz 3. Leitung- und Steuerung des Gesamtprojekt als Konsortialführer Die Weiterentwicklung von öffentlicher Ladeinfrastruktur mit Belegungssensorik und Reservierungsfunktion (inkl. Poller) erfolgt beispielsweise für neue Anwendungsfälle wie elektrisches CarSharing. Auch werden die Reservierungsservices in nachgelagerte Marktplätze integriert um einen offenen Zugang für alle Kundengruppen zu ermöglichen. Elektrische Flotten hingegen werden durch ein kombiniertes Mobilitäts- und Energiemanagement in das Projekt verbunden, welche sowohl über 'lokale Dirigenten' mit weiteren Erzeugungs- und Speichereinheiten kombiniert werden und in nachgelagerte zentrale Systeme integriert sind. Bei allen Entwicklungsaktivitäten liegt ein wesentlicher Schwerpunkt dieses Vorhabens auf der Weiterentwicklung und Standardisierung von offenen und/oder etablierten Schnittstellen. Die Entwicklungsarbeiten aus den Hubs Allgäu (Smart Farm) und Osnabrück (Mobilitätsplattformen) werden ebenfalls in die Systemarchitektur eingebunden um während der Projektlaufzeit ein interoperables Gesamtsystem zu etablieren. Des Weiteren wird die Konsortialführung von der smartlab übernommen und damit die inhaltliche und administrative Steuerung des Verbundvorhabens sowie die Außendarstellung- und Kommunikation des Projekts sowie Wissenstransfer außerhalb des Konsortiums. Die smartlab Innovationsgesellschaft bringt sich mit konzeptionellen und entwickelnden Tätigkeiten in das Gesamtprojekt 3connect ein. Arbeiten sind: Übergeordnete Konzeption, Ladesäulen-Weiterentwicklung, Lokaler Dirigent, Zentrales Energiemanagement-System und Energielogistiker.
The ASSURED Project proposal addresses the topic GV-08-2017, 'Electrified urban commercial vehicles integration with fast charging infrastructure' of the Green Vehicle work programme. A 39-member consortium from 12 different EU Member States will conduct the work. The overall objectives of ASSURED are: - Analysing the needs of the cities, operators and end-users to derive the requirements and specifications for the next generation of electrically chargeable heavy-duty (HD) vehicles (i.e. buses), medium-duty (MD) trucks and light duty vehicles for operation within an urban environment; - Improving the total cost of ownership (TCO) through better understanding of the impact of fast charging profiles on battery lifetime, sizing, safety, grid reliability and energy- efficiency of the charger-vehicle combination; - Development of next generation modular high-power charging solutions for electrified HD and MD vehicles; - Development of innovative charging management strategies to improve the TCO, the environmental impact, operational cost and the impact on the grid stability from the fleet upscaling point of view; - Demonstration of 6 electrically chargeable HD vehicles (public transport buses), 3 MD trucks (2 refuse collections & 1 delivery truck) and 1 light duty vehicle with automatic fast charging; - Development of interoperable and scalable high power charging solutions among different key European charging solution providers; - Demonstration of energy and cost efficient wireless charging solutions up to 100 kW for an electric light duty vehicle (VAN); - Evaluating the cost, energy efficiency, impact on the grid of the different use cases, noise and environmental impact of the ASSURED solutions; - To actively support the take?up of business cases and exploitation of project results across Europe of the use cases by partner cities (Barcelona, Osnabruck, Goteborg, Brussels, Jaworzno, Munich, Eindhoven, Bayonne, Madrid) and end users.
Zukünftiges Lademanagement für Elektrofahrzeuge in Netzen mit Demand Side Management von der Leitwarte aus und Demand Response vom Fahrzeug aus, dargestellt an einer Smart Home Anwendung als kleinste Netzzelle als Geschäftsmodell für die Energiewirtschaft auf Basis von induktivem, bidirektionalem Laden mit 22 kW.
Für die nächsten Jahre wird von den Automobilherstellern der Einbau von Traktionsbatterien (ca.100kWh) angekündigt, die Reichweiten von bis zu 500km ermöglichen. Ladesäulen mit heutiger Ladeleistung (50kW) benötigen bei dieser Batteriegröße ca. 1,6 h, um 80% der Batteriekapazität, ausreichend für 400km Reichweite, nachzuladen. Das Ziel des Gesamtprojekts ist, die Ladedauer für 80% Vollladung auf eine 1/4 h zu reduzieren. Ziel des Teilprojektes ist die Entwicklung und prototypische Umsetzung modularer Leistungselektronik für die Umsetzung von Ladesäulen mit Leistung von über 300 kW, unter Berücksichtigung der Anforderungen der Schnittstelle zum Elektrofahrzeug.
Der Forschungscampus Mobilty2Grid liefert innovative Konzepte und Lösungen für Energiewende und Elektromobilität in vernetzten urbanen Arealen. Insbesondere die Einbindung der Elektromobilität in Mikro Smart-Grids steht im Vordergrunddes Arbeitspakets (AP) in das das Fraunhofer ISE seine Kompetenzen einbringt. Im AP 2.2.3 wird eine praxistaugliche Ausbaustrategie für Fahrzeugflotten-Areale entwickelt. Hierzu werden Systemarchitekturen und auch die unterschiedlichen technologischen Stränge der möglichen Ladetechniken systemisch verglichen (z.B. auch bidirektional und induktiv). Die technischen Voraussetzungen sowie die entstehenden Mehrwerte die sich durch die Einbindung der unterschiedlichen Generationen an Ladeinfrastruktur ergeben werden untersucht. Darauf aufbauend findet im AP eine reale Umsetzung der markttechnischen Einbindung eines Teils der Ladeinfrastruktur statt. Erprobung und Demonstration auf dem EUREF-Campus schließen sich an und schaffen erstmals die Basis für eine zukünftige Einpreisung von Smart-Grid-Services.
Für die nächsten Jahre wird von den Automobilherstellern der Einbau von Traktionsbatterien (ca.100kWh) angekündigt, die Reichweiten von bis zu 500km ermöglichen. Ladesäulen mit heutiger Ladeleistung (50kW) benötigen bei dieser Batteriegröße ca. 1,6 h, um 80% der Batteriekapazität, ausreichend für 400km Reichweite, nachzuladen. Das Ziel des Gesamtprojekts ist, die Ladedauer für 80% Vollladung auf eine 1/4 h zu reduzieren. Im Gesamtverbund wird sich das Scienlab engineering center hauptsächlich mit den Teilprojekten 1,2,3,5+6 beschäftigen und zusätzlicher Mitarbeit in Teilprojekt 4. Dabei stehen die folgende Schwerpunkte im Fokus: 1) Entwicklung und Systemspezifizierung eines geeigneten BMS das einen Lademanager integriert hat und mit seiner Leistungsfähigkeit den Anforderungen an Ladeleistung, thermische Entwicklung und Sicherheit im angestrebten Anwendungsfall ausgelegt ist. 2) Erarbeitung eines zukunftsfähigen Gesamtkonzeptes für DC Ladeinfrastruktur welche technologisch und gesamtwirtschaftlich möglichst hohe Effizienzen bietet.
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| Förderprogramm | 784 |
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