»Living Lab« Micro Smart Grid

Wie sieht intelligentes, dezentrales Energiemanagement in Zukunft aus? Das Fraunhofer IAO untersucht im institutseigenen »Micro Smart Grid«, wie Energieerzeuger, -speicher und -verbraucher mittels selbst entwickelter Steuerungssysteme effizient aufeinander abgestimmt werden können und erprobt innovative Technologien.

Die Forschungsschwerpunkte und Leistungen zum Thema »Integrierte Mobilitäts- und Energiekonzepte« am Fraunhofer IAO im Überblick:

• Energiekonzepte mit Bezug auf E-Mobilität und Verknüpfung aller Energieflüsse (energetische Auslegung von Micro Smart Grids und Ladeinfrastrukturen)
• Bewertungs- und Auslegetools (stand-alone-Applikationen) für die Dimensionierung energetischer Anlagen sowie halböffentlicher und öffentlicher Ladeinfrastrukturen inkl. Standortauswahl
• Mobilitätskonzepte im Bereich der betrieblichen und kommunalen Mobilitätsstrategie­entwicklung und modularen Fuhrparkanalyse
• Hardware-Lösungen auf Basis von Technologierecherchen und innovativen Rapid-Prototyping-Technologien

Mit dem »Fraunhofer IAO Micro Smart Grid« wurde im Parkhaus des Fraunhofer-Institutszentrums Stuttgart ein »Lebendes Labor« aufgebaut, das neueste Technologien unter wissenschaftlicher Begleitung im Alltagsbetrieb demonstriert und als Grundlage für eigene Entwicklungen dient.

• Mit über 30 Ladestationen für Elektrofahrzeuge und Europas schnellster Hochleistungs­schnellladestation stellt die Anlage eine der größten Ladeinfrastruktur­installationen in einem Parkhaus dar. Der komplette Fahrstrom wird von einer Photovoltaikanlage produziert. Erzeugung und Verbrauch können dabei mit Hilfe eines Lithium-Ionen-Batteriespeichers optimal aufeinander abgestimmt werden.
• Mit dem europaweit ersten LOHC-Wasserstoff­speicher im Regelbetrieb kann Wasserstoff molekular in einem Trägeröl gebunden werden. Aufwändige Druckspeicher oder Kühlanlagen für Flüssigwasserstoff können somit entfallen. Mit einer Kapazität von 2000 kWh stellt er im Micro Smart Grid einen Hochenergie- und Langzeitspeicher dar, der über eine Brennstoffzelle an die Stromversorgung angebunden ist.
• Mit der selbst entwickelten Steuerung kann das Micro Smart Grid automatisiert hinsichtlich verschiedener Optimierungsziele betrieben werden. Hierbei können auch Prognosealgorithmen für Erzeugung und Verbrauch zum Einsatz kommen.
• Mit dem selbst entwickelten Dispositions- und Lademanagementsystem »EcoGuru« wird der institutseigene Elektrofuhrpark mit über 25 Fahrzeugen am Standort organisiert.

Weitere Forschungsschwerpunkte des Fraunhofer IAO liegen in der Entwicklung und Anwendung von skalierbaren Simulationsmodellen zur Planung und Auslegung von Micro Smart Grids und insbesondere auch zur Konzeption von Ladeinfrastrukturanlagen für Elektrofahrzeuge.