Projekte
Im Zentrum Energiespeicherung arbeiten Ingenieurinnen und Ingenieure sowie Fachleute weiterer Disziplinen, Doktorierende und Dozierende an interdisziplinären Projekten mit. Die Projekte vermitteln einen Eindruck vom breit abgestützten Tätigkeitsfeld der verschiedenen Forschungsgruppen.
Bat4SG
Batteriespeicher sind heutzutage nicht darauf programmiert, einen aktiven Beitrag an die Stabilität des Verteilnetzes zu leisten. Die primäre Ursache für dieses brachliegende Potential ist der Umstand, dass es für den Betreiber von Batteriespeichern keinen Anreiz für die Verwendung einer netzdienlichen Betriebsart gibt. Verteilnetzbetreiber sind aus Gründen der Netzstabilität, der Netzoptimierung und aufgrund der steigenden Popularität von Batteriespeichern zunehmend an einem netzdienlichen Betrieb interessiert, jedoch wissen sie nicht, wie sie die Kunden motivieren können, ihre Speicher netzdienlich zu betreiben. Dieses vom Bundesamt für Energie geförderte Projekt soll in einem ersten Schritt den Nutzen von dezentralen, kundenseitigen Batteriespeichern für das Verteilnetz quantifizieren. In einem zweiten Schritt sollen Anreizsysteme für netzdienliche Betriebsstrategien aufgezeigt und bewertet werden. Schliesslich werden Empfehlungen abgegeben, um aufzuzeigen, wie eine netzdienliche Betriebsstrategie ausgestaltet und technisch umgesetzt werden kann.
SwissTrolley plus
Der «SwissTrolley plus» ist ein vom Bundesamt für Energie unterstütztes Leuchtturmprojekt für die Realisierung eines reinen Elektromobilitätsfahrzeugs aus Schweizer Produktion mit nachhaltigen Komponenten und Steuerungen. Seine Hochleistungs-Traktionsbatterie erlaubt Fahrten ohne Fahrleitung. Durch regeneratives Bremsen kann ausserdem bis zu 15 Prozent Energie eingespart werden. Dadurch erlaubt der «SwissTrolley plus» einen kosteneffizienteren, zuverlässigeren und flexibleren Betrieb von Trolleybus-Linien.
Die für den SwissTrolley plus notwendige Hochleistungsbatterie wird so konzipiert, dass zusätzlich zum Fahren im Batteriemodus die Stromspitzen der Fahrleitung abgeflacht werden. Somit entlastet der «SwissTrolley plus» das Stromnetz wesentlich. Durch ein GPS-basiertes und selbstlernendes Energiemanagement wird zusätzlich Energie eingespart.
Trotz modernster Batterietechnologie übersteigt die Lebensdauer von Trolleybussen diejenige von Batterien. Um die Batterie dennoch nicht unnötig oft austauschen zu müssen, forscht das Zentrum Energiespeicherung an entsprechenden Vorhersagemodellen und Methoden, wie die Batterielebensdauer maximiert werden kann.
Das Projekt «SwissTrolley plus» wurde von der Carrosserie HESS AG in Zusammenarbeit mit den Verkehrsbetrieben Zürich (VBZ) lanciert. Die Partner ETH Zürich und Berner Fachhochschule nutzen das Projekt als Forschungsplattform für Untersuchungen in den Bereichen Steuerung und Optimierung sowie Batterietechnologie.
eDumper
Gemeinsam mit verschiedenen Partnern hat sich das Zentrum Energiespeicherung zum Ziel gesetzt, das grösste elektrisch angetriebene Fahrzeug bis Anfang 2017 zu planen und konzipieren und dieses bis im Spätsommer 2017 zu bauen. Das Zentrum Energiespeicherung befasst sich mit der elektrischen und thermischen Charakterisierung der zum Einsatz kommenden Batterie sowie mit Energiemessungen und -modellierungsarbeiten am Fahrzeug.
Prosumer-Lab
Das Prosumer-Lab Projekt ist ein vom Bundesamt für Energie (BFE) und dem Industriepartner BKW Energie AG finanziertes Pilot- und Demonstrationsprojekt. Im Vordergrund steht eine Testanlage, die im Labor des Zentrums Energiespeicherung aufgebaut wird. Mit dieser sollen die elektrischen Energieflüsse eines Ein- oder Mehrfamilienhaus mit Photovoltaik und Batteriespeicher reproduzierbar nachgebildet werden können. Systemkomponenten wie Energiemanager, Wechselrichter und Batteriespeicher lassen sich dadurch vergleichen und testen.
OptiQ
Durch die Integration von dezentraler Einspeisung und Speicherung werden die Verteilnetze intensiver genutzt. Netzseitige Massnahmen wirken sich unterschiedlich auf Netznutzung, Verfügbarkeit und Spannungsqualität (PQ) aus. Speziell Letzteres wird durch den vermehrten Einsatz von Leistungselektronik und die Veränderung der frequenzabhängigen Netzimpedanz stark beeinflusst. Über Messung und Simulation werden die diesbezüglichen Grundlagen erarbeitet und Empfehlungen sowie Hilfsmittel für die Zielnetzplanung abgegeben.
Evolaris
Das Team um evolaris aviation, ein Spin-off Unternehmen der BFH, hat sich zum Ziel gesetzt, Hightech Elektroantriebssysteme für einmotorige Flugzeuge zu entwickeln und zu kommerzialisieren. Speziell für ein neues Antriebskonzept wird die Reputation der Schweiz in Bezug auf Zuverlässigkeit und Präzision eine wichtige Rolle spielen. Die Entwicklung des Hochleistungs-Elektromotors und dem elektrischen System, Batterie, Management, Ladegerät etc. stellen die ersten Schritte in diese Richtung dar. Mit der Votec evolaris von MSW Aviation konnte das am besten geeignete Flugzeug für die erste Anwendung gefunden werden.
QuVert
Der steigende Einsatz von Leistungselektronik sowie die Zunahme an dezentraler Einspeisung, Speicherung und flexiblen Lasten führen dazu, dass Fragen zu Rückwirkungen auf das Versorgungsnetz und deren Beurteilung immer mehr in den Vordergrund treten. Aufgrund der komplexen Zusammenhänge in der Praxis und der gegebenen Randbedingungen in Bezug auf Verfügbarkeit und Qualität unter Berücksichtigung von wechselnden Topologiezuständen ist es schwierig, Stromnetze wirtschaftlich zu optimieren. Für einen technisch korrekten und kosteneffizienten Betrieb der volatilen Verteilnetze der Zukunft ist es eminent wichtig zu verstehen, welchen Einfluss verschiedene Netzvarianten und Belastungszustände auf die Netzstabilität und die Spannungsqualität haben. Dazu wird in diesem vom Bundesamt für Energie BFE geförderten Projekt mit Messkampagnen in verschiedenen Niederspannungsnetzen untersucht, welche Auswirkungen auf die Einhaltung der EN 50160 auftreten, wenn Anlagen über die Grenzen der Regeln, welche die Netzbetreiber bei der Beurteilung von Anschlussgesuchen heute anwenden, hinaus betrieben werden. Daraus wird das wirtschaftliche Potential verschiedener Methoden beim Netzbau abgeleitet und verglichen sowie ein generisches Überwachungskonzept aufgestellt.
