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Schema des multifunktionalen bidirektionalen Ladens (Bild: Fraunhofer IWES)
Energietechnik/-Anwendungen

Neues multifunktionales, bidirektionales Ladesystem ausgezeichnet

18.07.2014

Mit seinem multifunktionalen und bidirektionalen Ladegerät im E-Fahrzeug hat das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik in Kassel (IWES) ein völlig neues, flexibles und komfortables Ladesystem entwickelt, das durch die Mehrfachnutzung der gleichen Komponenten Kosten, Volumen und Gewicht mindert. Diese Idee wurde kürzlich mit dem Innovationspreis Mobilitätswirtschaft ausgezeichnet.

"Das in unserem Institut entwickelte System ist eine zukunftsweisende Technologie, weil es nicht nur unterschiedliche Ladetechnologien in einem Gerät vereint, sondern auch die geplante Rückspeisung der aufgenommenen Energie ins öffentliche Netz ermöglicht", betont IWES-Bereichsleiter Dr. Philipp Strauß.

Kombiniert kabelgebundenes sowie induktives Laden und Rückspeisen Elektro- und Plug-In-Hybridfahrzeuge werden in der Regel vom Niederspannungsnetz über ein mitgeführtes Kabel mindestens einphasig geladen. In Kombination mit einer stationären Wallbox mit geeigneten Ladesteckeinrichtungen und ausreichend dimensionierter Elektroinstallation ist ein schnelleres, dreiphasiges Laden mit Strömen von bis zu 63 A netzseitig möglich.

Der Grundstein für die Technologie wurde in dem vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit BMUB geförderten Projekt W-Charge (kontaktloses Laden von Elektrofahrzeugen – W-Charge) gelegt. Die Weiterentwicklung der Idee findet im Rahmen der Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität FSEM II (Entwicklung eines induktiven, bidirektionalen Energieübertragungssystems für Elektrofahrzeuge unter Verwendung virtueller Batterien) statt.

Die IWES-Leistungselektroniker verwenden für alle Funktionen dieselben Komponenten. "Unser Ziel war es, die Anzahl der Komponenten zu mindern und trotzdem alle Optionen zu bedienen", berichtet Jung. "Die zentrale Stellschraube war dabei die geschickte Mehrfachnutzung der Komponenten". Das Ladegerät benötigt deshalb 45 Prozent weniger Raum im Fahrzeug und ist bis zur Hälfte kostengünstiger als andere Lösungen.

Durch das Rückspeisen der Energie könnten die Fahrzeuge als mobile Speicher für erneuerbare Energien dienen oder auch Netzdienstleistungen wie z.B. Bereitstellung von Wirk- und Blindleistung, Regelenergie, Oberwellenkompensation, LVRT etc. übernehmen.


Bilder

Minister Tarek Al-Wazir überreicht Marco Jung den Innovationspreis (Foto: Carsten Herwig)