Laden – induktiv, schnell, autonom für City Logistik (LISA4CL)

Das Fördervorhaben LISA4CL gliedert sich in drei Teile. Im ersten Teil erfolgt die Bereitstellung eines normkonformen induktiven Ladesystems mit einer Ladeleistung von 22 kW, welches im Vergleich zu aktuell genormten Systemen höhere Leistungen bereitstellen wird. Das Ladesystem besteht aus der ortsfesten Ladestation (Primäreinheit) und der Sekundäreinheit, welche in Versuchsfahrzeugen integriert wird. Das induktive Ladesystem ermöglicht unter anderem durch eine erhöhte Nutzerfreundlichkeit im Vergleich zum konduktiven Laden und durch kürzere Ladezeiten gegenüber induktiven Ladesystemen mit einer Leistung bis 11 kW eine massive Steigerung der Kundenakzeptanz von Elektrofahrzeugen. Und zusätzlich bietet die induktive Ladetechnik eine optisch unauffällige Lösung für das Stadtbild, die ohne Ladekabel auskommt, sodass der Bedienungsaufwand für Benutzerinnen und Benutzer verringert wird.

Der zweite Projektteil umfasst die Netz- und Systemintegration der Ladeinfrastruktur. Hierbei werden netzdienliche Ansätze und Konzepte für erzeugungsorientiertes Laden entwickelt, welche mit Simulationen und in Laborumgebung erprobt werden. Bei den erzeugungsorientierten Ladekonzepten steht der ökonomische und ökologische Betrieb von Elektrofahrzeugen im Vordergrund, um unter anderem einen Beitrag zur Klimaneutralität des Verkehrssektors zu leisten.

Im letzten Teil werden das induktive Ladesystem und die Konzepte zur Netz- und Systemintegration in Feldtests bei dem Berliner Logistik- und IT-Unternehmen Fairsenden GmbH im Realbetrieb eingesetzt. Dieser Teil gliedert sich in einen konduktiven und einen induktiven Feldtest. Der öffentlichkeitswirksame Charakter der Feldtests in Berlin sowie der innovative Charakter des Ladesystems erhöhen die Sichtbarkeit des Projekts und liefern darüber hinaus einen Betrag zur Wahrnehmung der Elektromobilität in der Bevölkerung.

Projektziele:

• Ein normkonformes induktives Ladesystem mit einer Ladeleistung von bis zu 22 kW bereitstellen
• Geeignete System- und Netzintegration der Ladeinfrastruktur zur Gewährleistung eines sicheren Netzbetriebs und zur Einbindung von erneuerbaren Energien realisieren. Netzorientierten Ladekonzepten haben hierbei das Ziel den Netzausbaubedarf möglichst gering zu halten. Mit erzeugungsorientierten Ladekonzepten wird das Ziel verfolgt, Flotten möglichst ökonomisch und ökologisch zu betreiben.
• Vergleich zwischen konduktiven und induktiven Ladeverhalten hinsichtlich ihrer Eignung für die innerstädtische Logistik mit Lieferung von Handlungsempfehlungen
• Positiver, öffentlich dargestellter Beitrag hinsichtlich der Mobilitätswende durch die Öffentlichkeitswirksamkeit des induktiven und konduktiven Feldtests
• Einschätzung (Zusammenfassung, auch vergleichend) zu den Potenzialen beider Ladeverfahren (induktiv, konduktiv) für die „elektrifizierte“ innerstädtische Logistik der Zukunft mit Darstellung von, aus Feldtests abgeleiteten, Argumenten dafür, dass die Elektromobilität Teil der Wende hin zu nachhaltiger Mobilität sein kann (Elektromobilitätswende)

Forschungsfragen:

• Wie sind induktive Ladesysteme – in Bezug auf die Komponenten seines Leistungspfads – auszulegen, um die Effizienz der Energieübertragung oberhalb 90% zu gewährleisten?
• Wie muss ein Ladesystem für ein leichtes Nutzfahrzeug ausgelegt werden, um die im Lieferverkehr gestellten Anforderungen zu erfüllen?
• Wie ist ein induktives Ladesystem mit möglichst hoher Energieübertragungsrate zu gestalten, ohne Referenzwerte nach ICNIRP (EMF) oder Grenzwerte nach DIN EN 55011 (EMC) zu überschreiten bzw. einen möglichst hohen Abstand zu diesen Referenz-/ Grenzwerten zu halten? Ergebnisse sollen auch in die internationale Standardisierung Induktiver Energieübertragungssysteme einfließen.
• Wie können Herausforderungen durch die Elektromobilität bei der zukünftigen Stromnetzgestaltung bewältigt werden?
• Wie kann der Anteil von erneuerbaren Energien beim Laden von Elektrofahrzeugen erhöht werden?
• Welche Möglichkeiten bietet induktives Laden im City Logistik-Bereich verglichen zum konduktiven Laden?

Kontakt Konsortium:

Gian-Luca Di Modica
Technische Universität Braunschweig

Assoziierte Partner:

• Volkswagen Nutzfahrzeuge
• Berliner Agentur für Elektromobilität eMO
• Fairsenden GmbH

Veröffentlichungen:

• Di Modica, G., Choi, W., Dietrich, T., Ebbert, L., Effenberger, R., Meins, J., Schillingmann, H., Wussow, J., Engel, B., Henke, M.: LISA4CL – Development and Grid Integration of an Inductive Charging System for City Logistics, NEIS 2021 – Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems, Hamburg digital, 13.-14. September 2021, S. 180-185. ISBN 978-3-8007-5651-3
• „Drahtlos Laden in der Mobilität“ (Presseartikel bulletin.ch)

Links:

• Projekt-Website
• Pressemitteilung
• Steckbrief zum Projektfortschritt