HAID-POWER

Planung und Umsetzung eines innovativen Energiekonzepts für ein Entwicklungs- und Prüfzentrum für Batterien und Energiespeichersysteme in einem industriell und elektromobil geprägten Verteilnetz

Laufzeit: 12/2019 - 12/2021
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg
Kooperationspartner: Fraunhofer EMI
Projektfokus:      
Neues Entwicklungs- und Prüfzentrum des Fraunhofer ISE aus der Luft
© Vermessungsamt Freiburg
Neues Entwicklungs- und Prüfzentrum des Fraunhofer ISE aus der Luft.
Schematischer Aufbau der geplanten elektrischen Infrastruktur
© Fraunhofer ISE
Schematischer Aufbau der geplanten elektrischen Infrastruktur.

Die fortschreitende Elektrifizierung des Verkehrssektors durch Elektro- und Plug-In Hybrid-Fahrzeuge bringt eine erhebliche Transformation des Stromsektors mit sich und stellt neben der Zunahme der volatilen erneuerbaren Energien eine weitere Herausforderung für das deutsche Stromnetz und die deutschen Energieversorger dar. Insbesondere in den Verteilnetzen sind dabei erhebliche Änderungen in der Netzbelastung durch diese Art der Sektorenkopplung zu erwarten. Im Projekt »Haid-Power« werden Lösungen für diese Herausforderungen erarbeitet und in einem neuen Entwicklungs- und Prüfzentrum für Batterien und Energiespeichersysteme des Fraunhofer ISE in der Praxis erprobt.

Für dieses Entwicklungs- und Prüfzentrum wird unter anderem ein Last- und Energiemanagementsystem entwickelt und mit einer großen Photovoltaikanlage sowie einem modularen Hybrid-Batteriespeicher kombiniert. Dadurch sollen ein kostenintensiver Ausbau der vorhandenen Verteilungsnetzstruktur vermieden sowie durch eine intelligente Lastspitzenkappung und Integration von Solarenergie der Betrieb des neuen Entwicklungs- und Prüfzentrums in Freiburg sichergestellt werden. Die Demonstration und Erforschung eines derartigen bespielhaften Anwendungsfalls auf Verteilnetzebene werden einen wesentlichen Beitrag zum Gelingen der Verkehrswende leisten.

Die übergeordneten Ziele dieses Projekts lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  • Entwicklung und Einsatz eines innovativen Stromversorgungssystems für das Entwicklungs- und Prüfzentrum für Batterien und Energiespeichersysteme »Haidhaus« als Leuchtturmprojekt für zukunftsweisende batteriespeicher-gestützte Lösungen für den gewerblichen und industriellen Einsatz einschließlich Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge
  • Aufbau eines Living-Labs für Batteriespeicher- und Energiemanagementsysteme als Plattform zur Qualifizierung von Komponenten sowie kompletten Systemlösungen unter realen Betriebsbedingungen
  • Qualifikation und Weiterentwicklung einer offenen Energiemanagement Plattform für gewerbliche und industrielle Anwendungen von Batteriespeichern inklusive notwendiger applikationsspezifischer Anpassungen und Erweiterungen, wie beispielsweise ein integriertes Last Management (Demand-Side Management) mit einem Leistungsbezugsplaner (Load Scheduler)
  • Entwicklung und Validierung von Methoden zur Evaluierung von auf PV-Batteriespeichern basierenden Systemkonzepten zur Optimierung der elektrischen Betriebs- und Ausbaukosten. Die Methoden sollen einen einfachen Vergleich dieser Konzepte gegenüber einer Verstärkung von Netzanschlüssen und / oder Netzausbau in industriell geprägten Verteilnetzen erlauben. (Distribution Upgrade Deferral / Capex Deferral)

Im Rahmen dieses Projekts können die beteiligten Institute, Fraunhofer EMI und Fraunhofer ISE, unter realen Betriebsbedingungen testen und nachweisen, dass die großen Herausforderungen beim Ausbau der Ladeinfrastruktur in den Verteilnetzen für die Elektromobilität lösbar sind und die Umsetzung auch wirtschaftlich darstellbar ist. Die im Rahmen dieses Projekts zu entwickelnden Software-Werkzeuge und Energiemanagementsysteme unterstützen dabei die Bearbeitung der entsprechenden FuE-Fragestellungen und können die Konzeption zukunftsweisender Energieversorgungssysteme für gewerbliche Anwendungen mit und ohne Ladeinfrastruktur unterstützen.