Herausforderung / Ziel
Auf dem Firmenparkplatz von MAHLE wurden 100 AC-Ladepunkte für Mitarbeiter- und Firmenwagen installiert, um die Umweltbelastung in Stuttgart zu reduzieren. Gleichzeitig dient die Installation als Beispiel und Reallabor für die weitere Entwicklung der chargeBIG Ladeinfrastruktur. Das Projekt wurde vom deutschen Bundeswirtschaftsministerium finanziert.
Die Ziele des Projekts waren:
- Verringerung der Luftverschmutzung in Stuttgart (insbesondere Stickoxide)
- Ermöglichung der E-Mobilität am Arbeitsplatz für Fahrer, die zu Hause nicht aufladen können
- Realisierung einer großen Ladeinfrastruktur mit altem und begrenztem Stromnetzanschluss
- Entwickeln Sie eine Ladeinfrastruktur mit den geringsten Kosten
- Ein reales Testfeld für die weitere Entwicklung der chargeBIG-Ladeinfrastruktur zu haben
Lösung
Die neu entwickelte chargeBIG Ladelösung ist ein einphasiges "AC Destination Charging" mit Ladeleistungen zwischen 2,3 und 7,2kW und besteht aus einer zentralen und intelligenten Steuereinheit - dem Ladeschrank - und fest angebrachten Kabeln mit Steckern anstelle von Ladesäulen oder Wallboxen an den Stellplätzen. Je nach Stellplatz ist das Gerät entweder mit einer Standsäule oder einer Wandhalterung mit einem fest angebrachten Ladekabel ausgestattet. Anstatt teure Komponenten an jedem Parkplatz zu installieren, werden die notwendigen Komponenten (z.B. Laderegler, Energiemessung, Sicherungen usw.) im zentralen Ladeschrank untergebracht. Ein einziger Ladeschrank kann bis zu 36 Ladepunkte mit einphasigem Ladestrom steuern. Für den Fall von MAHLE mit 100 Ladepunkten wurden drei Ladeschränke installiert. Die 100 Ladepunkte umfassen vier dreiphasige AC-Ladepunkte mit 22 kW.
Die Zentralisierung bietet erhebliche Kostenvorteile, nicht nur bei der Produktion, sondern auch bei der Wartung. Auch in den Bereichen Kommunikation und IT-Sicherheit bietet die Zentralisierung Vorteile gegenüber herkömmlichen Lösungen. Darüber hinaus hat chargeBIG einen klaren Vorteil in Bezug auf die elektrische Sicherheit. Ein Ladepunkt wird nur dann mit Strom versorgt, wenn ein Fahrzeug angeschlossen ist. Bei Vandalismus oder Unfällen besteht keine Gefahr, da die Ladestation ohne Strom ist.
Der Demonstrator wird ergänzt durch einen Batteriespeicher mit 60kW Leistung und 66kWh Energie, ein Gleichstromladegerät mit bis zu 120kW Leistung aus der Batterie und eine PV-Anlage mit 70kW Peak, um die Elektroautos mit grünem Strom zu laden.
Die Stromversorgung für diesen Fall mit 100 Ladepunkten ist ein alter Transformator mit etwa 200 bis 300kW Restleistung. Es war keine Aktualisierung für den Anschluss an das Stromnetz erforderlich. Dies wurde durch den Einsatz eines dynamischen phasenindividuellen Lastmanagements möglich. Die verfügbare Leistung wird dynamisch auf alle ladenden Autos verteilt. Die Elektroautos werden als steuerbare Last verwendet. Wenn ein Auto während des Parkens den ganzen Tag über geladen wird, ist das Laden mit geringer Leistung ausreichend.
Das MAHLE Start-up chargeBIG hat Ende März 2021 erfolgreich das VDE-Zertifizierungsverfahren durchlaufen. Das bedeutet, dass chargeBIG mit Unterstützung der Eichbehörden in den jeweiligen Bundesländern nun in Übereinstimmung mit dem deutschen Mess- und Eichgesetz abrechnen kann. Auf der Grundlage dieser Zertifizierung wird die Ladehardware und -software im Parkhaus in Stuttgart überarbeitet, so dass die Abrechnung dem Eichgesetz entspricht.
Beteiligung der Bürgerinnen und Bürger
Die Ladeinfrastruktur steht den Besuchern des städtischen zoologischen Gartens an den Wochenenden zur Verfügung, um ihr Elektroauto aufzuladen
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