Lübecks Weg zur eMobilität: mit Abwärme-Nutzung & intelligentem Laden

Kundenprojekt

Lübecks Weg zur eMobilität: mit Abwärme-Nutzung & intelligentem Laden

50 Busse
6 MW
Lübeck, Deutschland

©VOR, J. Bollwein, 2022

Herausforderung

Stadtwerke Lübeck Mobil hat sich zum Ziel gesetzt 70 % der Busflotte bis 2030 zu elektrifizieren. Dazu werden bis Mitte 2023 weitere 50 vollelektrische Solo- und Gelenkbusse angeschafft, die überwiegend nachts in den Betriebspausen geladen werden. Dafür wird die Ladeinfrastruktur in der bestehenden Abstellhalle um 40 Ladepunkte erweitert. 

Lösung

Die Ladetechnik besteht aus 40 Flex 180 kW Leistungseinheiten und 42 CCS2-Depotboxen. Die Depotboxen wurden in einer Höhe von ca. 2,5 m an einer Traverse aus BÜTEC-Elementen befestigt, um dem begrenzten Platz in der Halle Rechnung zu tragen. An den Depotboxen werden die Ladekabel befestigt und hängen bis ca. 50 cm oberhalb des Hallenbodens. Dadurch ist ein bequemes Einstecken der Ladestecker für den Bediener sichergestellt. Für zusätzliche Sicherheit sorgt der Notausschalter, der nah am Ladepunkt positioniert ist. 

Um die Abwärme der Leistungseinheiten effizient zu nutzen, wurde ein Abluftsystem installiert, da die Abwärme gezielt in die Abstellhalle leiten oder über das Dach abführen kann. Dabei wurden bis zu 12 Leistungseinheiten Rücken an Rücken aufgestellt und an das Abwärmesystem - bestehend aus Abluftkanal, Lüftungsklappen, Lüfter sowie Termperatursensoren – angeschlossen. So kann je nach Temperatur die Halle erwärmt oder die Wärme gezielt abgeführt werden.

Zusammen mit Stausberg & Vosding wurde ein Lade- und Lastmanagementsystem geschaffen, dies visualisiert die Ladegeräte und steuert die Abgangsleistung an der Niederspannung. Weiterhin dient es als Schnittstelle für Value Added Service gem. VDV 261.

Die Ladeinfrastruktur wurde während des laufenden Busbetriebs errichtet.

Ergebnis

Stadtverkehr Lübeck Mobil betreibt seine Elektrobusse mit Ökostrom. Der monatliche Energiebedarf eines Elektrobusses liegt bei ca. 10 MWh. Ab 2023 werden so im Vergleich zu 2019 jährlich rund 2.000 t CO2 und 20 t NOx eingespart.

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Projektbeschreibung

Heliox und die TU/e haben sich zum Ziel gesetzt, eine integrierte Lösung zu entwickeln, die das Laden schwerer Elektrofahrzeuge ohne negative Folgen für die lokalen Stromnetze ermöglicht. Gemeinsam wollen wir dies durch die Entwicklung und Demonstration eines neuen, multiplen und dynamischen Ladesystems für schwere Elektrofahrzeuge erreichen, das mit einer softwaregesteuerten Stabilisierung ausgestattet ist, um Störungen im lokalen Stromnetz aufzufangen.

Das geplante System wird aus einem dynamisch konfigurierbaren Ladesystem bestehen, das auf parallel schaltbaren Modulen mit jeweils drei 60-kW-Leistungen basiert. Damit soll die Ladeleistung dynamisch auf mehrere Fahrzeuge verteilt werden können. Das Ladesystem kann somit sowohl für die Gelegenheitsladung bis zu 360 kW für ein einzelnes Fahrzeug als auch für die regelmäßige Ladung mehrerer Fahrzeuge genutzt werden.

Darüber hinaus werden eine intelligente Software und ein Mikrocontroller-Board entwickelt. Über diese Software kann der Umrichter des Ladesystems genutzt werden, um Netzstörungen zu kompensieren. Die Störungen werden über einen niederohmigen Pfad neutralisiert. Dadurch können Netzverluste in nutzbare Energie umgewandelt werden, während die Spannungsqualität des Netzes verbessert wird. Das System übernimmt auf der Grundlage einer intelligenten Steuerung sogar vollständig die Funktion der aktuellen Leistungsfilter.

Stadtwerke Lübeck Mobil hat sich zum Ziel gesetzt 70 % der Busflotte bis 2030 zu elektrifizieren. Dazu werden bis Mitte 2023 weitere 50 vollelektrische Solo- und Gelenkbusse angeschafft, die überwiegend nachts in den Betriebspausen geladen werden. Dafür wird die Ladeinfrastruktur in der bestehenden Abstellhalle um 40 Ladepunkte erweitert. 

Die Ladetechnik besteht aus 40 Flex 180 kW Leistungseinheiten und 42 CCS2-Depotboxen. Die Depotboxen wurden in einer Höhe von ca. 2,5 m an einer Traverse aus BÜTEC-Elementen befestigt, um dem begrenzten Platz in der Halle Rechnung zu tragen. An den Depotboxen werden die Ladekabel befestigt und hängen bis ca. 50 cm oberhalb des Hallenbodens. Dadurch ist ein bequemes Einstecken der Ladestecker für den Bediener sichergestellt. Für zusätzliche Sicherheit sorgt der Notausschalter, der nah am Ladepunkt positioniert ist. 

Um die Abwärme der Leistungseinheiten effizient zu nutzen, wurde ein Abluftsystem installiert, da die Abwärme gezielt in die Abstellhalle leiten oder über das Dach abführen kann. Dabei wurden bis zu 12 Leistungseinheiten Rücken an Rücken aufgestellt und an das Abwärmesystem - bestehend aus Abluftkanal, Lüftungsklappen, Lüfter sowie Termperatursensoren – angeschlossen. So kann je nach Temperatur die Halle erwärmt oder die Wärme gezielt abgeführt werden.

Zusammen mit Stausberg & Vosding wurde ein Lade- und Lastmanagementsystem geschaffen, dies visualisiert die Ladegeräte und steuert die Abgangsleistung an der Niederspannung. Weiterhin dient es als Schnittstelle für Value Added Service gem. VDV 261.

Die Ladeinfrastruktur wurde während des laufenden Busbetriebs errichtet.

Stadtverkehr Lübeck Mobil betreibt seine Elektrobusse mit Ökostrom. Der monatliche Energiebedarf eines Elektrobusses liegt bei ca. 10 MWh. Ab 2023 werden so im Vergleich zu 2019 jährlich rund 2.000 t CO2 und 20 t NOx eingespart.

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