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10-11 | 2016

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Energie Neue Konzepte

Energie Neue Konzepte für Elektromobilität Die Ladeinfrastruktur für die Elektromobilität muss nicht nur flächendeckend und funktional sein, sie sollte auch weiteren ökologischen Kriterien genügen. Die Velocity Aachen GmbH hat mit der Pion Technology AG, Hanau, eine Lösung umgesetzt, bei der Ladesäulen mit spezieller Ökobilanz und Technik der Phoenix Contact E-Mobility GmbH aus Schieder-Schwalenberg zum Einsatz kommen. Eine Besonderheit ist, dass der verwendete Beton-Werkstoff Feinstaub aus der Luft filtert. Elektrofahrzeuge liegen im Trend. Sie leisten einen Beitrag zur Energiewende und zum Umweltschutz. Der Aufbau der notwendigen Ladeinfrastruktur kommt dabei aber nur langsam voran, denn hohe Investitionen und lange Amortisationszeiten halten viele Investoren von einem Engagement ab. Eine fehlende flächendeckende Ladeinfrastruktur wirkt sich wiederum negativ auf die Alltagstauglichkeit von Elektrofahrzeugen aus und hält viele Käufer zurück. Eine mögliche Lösung für das Problem zeigt das Projekt Velocity Aachen in Zusammenarbeit mit Pion Technology. Intermodale Mobilitätskonzepte mit hoher Verfügbarkeit Das Unternehmen Velocity Aachen entwickelt in Zusammenarbeit mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen und regionalen Industriepartnern ein Mobilitätssystem auf Leihbasis für den urbanen Bereich. An 100 Standorten in Aachen entstehen intermodale Knotenpunkte einer Ladeinfrastruktur für E-Bikes und Elektroautos. Intermodal bedeutet, dass die Verkehrsteilnehmer ihre Wegstrecke mit unterschiedlichen Verkehrsmitteln zurücklegen. Dabei werden die Fahrer der Elektroautos eingeladen, gezielt auf E-Bikes umzusteigen und damit den innerstädtischen Verkehr zu entlasten. Für sie, und für diejenigen, die ganz auf Ladesysteme für E-Mobile mit Gehäusetechnik aus Beton. Der photokatalytische Oberflächeneffekt filtert Feinstaub aus der Umgebungsluft. ein eigenes Fahrzeug verzichten, stehen E-Bikes im Stadtgebiet zur Verfügung. Geplant sind bis zu 1 000 Exemplare. Diese können an den Stationen abgeholt, abgegeben und geladen werden. Verschiedene Tarifoptionen – von der einfachen Online-Standardbuchung bis hin zum Jahres-Abo für Pendler und Vielfahrer – sollen für ein differenziertes und zielgruppengerechtes Angebot sorgen. Damit erfüllt das Projekt gleich zwei Erfolgskriterien der Elektromobilität: eine hohe Verfügbarkeit in Verbindung mit einem tragfähigen Geschäftsmodell. Dafür müssen die Anlagen stets sorgfältig gewartet werden und betriebsbereit sein. „Wir geben unseren Kunden ein Mobilitätsversprechen und legen viel Wert auf eine hohe Anlagenverfügbarkeit – unter allen Umweltbedingungen“, sagt Dennis Brinckmann, Geschäftsführer von Velocity Aachen. „Weil Energieeffizienz für uns einen hohen Stellenwert hat, muss die gesamte Technik hier mitspielen, auch die unserer Lieferanten.“ Ein Beispiel dafür sind die Stromversorgungen aus der Reihe Quint Power von Phoenix Contact. „Die Reserven beim Model mit 48 V/20 A geben uns die Si- 42 UmweltMagazin Oktober - November 2016

Energie Bilder: Phoenix Contact Die Ladepunkte aus Beton sind auch für Elektroautos realisierbar. Im Gehäusesockel befindet sich die Ladesteuerung nach IEC 61851 Mode 3 inklusive Selbstklimatisierung. Im Schaltkasten kommen zwei unterschiedliche Baureihen von Stromversorgungen von Phoenix Contact zum Einsatz: Uno Power (oben) sowie Quint Power (unten). cherheit, dass alle Räder immer optimal geladen werden“, so Brinckmann. Die unterschiedlichen Spannungsebenen von 5 und 12 V für die Systemkomponenten werden durch Stromversorgungen der Serie Uno Power bereitgestellt – mit einer hohen Leistungsdichte in kompakten Schaltkästen. Aktiver Klimaschutz schon beim Laden Die Gehäusetechnik steuert die Pion Technology AG bei. Die neu gegründete Unternehmensgruppe setzt auf Beton als Werkstoff für Ladesäulen. Durch seine photokatalytischen Eigenschaften filtert das Material Feinstaub aus der Umgebungsluft, der sich dann auf der Oberfläche absetzt. Dieser Effekt tritt bei Tageslicht ein. Die Stationen tragen also aktiv zu einer Verbesserung des Umgebungsklimas bei. Die Wirkung erfolgt kontinuierlich und verringert sich nicht im Laufe der Zeit. Der Feinstaub wird durch Regen abgewaschen. Das verwendete Bodenpflaster besteht aus dem gleichen Material und erhöht somit den Effekt. Dabei setzen die Velocity-Gründer noch auf eine weitere Pion-Entwicklung: „Besonders die selbst klimatisierende Gehäuseeinheit im Bereich der Ladetechnik sorgt für eine hohe Prozess-Sicherheit“, sagt Brinckmann, „da auch bei höheren Ladeleistungen auf aktive Kühlelemente, die ausfallen könnten, verzichtet wird.“ Auch für Pion ist Phoenix Contact der Systemausrüster für die Ladetechnik. „Auf der Suche nach einem Hersteller mit umfassendem Know-how in der E-Mobilität haben wir uns an Phoenix Contact gewandt“, sagt Edgar Klug, Vorstand von Pion Technology. „Das Unternehmen unterstützt uns im Steuerungsbereich genauso wie bei den Ladesteckverbindern.“ Neben der speziell entwickelten Aufnahme der E-Bikes bieten die Hanauer im gleichen Design auch Mode-3-Ladestationen für Elektroautos an. Zum Einsatz kommt dabei die EVCC Basic, eine kompakte Steuerung auf der Basis der Norm IEC 61851. Die Technik ist platzsparend im Sockel der Ladestation untergebracht. Je nach Ausführung, entweder mit Infrastruktur-Ladedose oder mit fest angeschlagenem Kabel, wird eine speziell auf diesen Anwendungsfall hin optimierte Leiterplattenlösung eingesetzt. Die erforderlichen Zusatzelemente sind auf der Platte bereits integriert – das spart Platz und Verdrahtungsaufwand. Alle weiteren Schutzelemente wie Sicherungen, Fehlerstrom-Schutzschalter und RCM-Modul für die Differenzstromüberwachung werden abgesetzt in einem anderen Gehäuseteil verbaut. So kann das Bedienteil hinsichtlich Design und Funktionalität optimiert werden. „Wir wollen mit unseren Produkten aus der Klimaschutzserie den Aufbau der Ladeinfrastruktur für Elektromobilität entscheidend unterstützen“, so Klug. „Dabei stehen für uns die Kosten im Vordergrund.“ Die Formel für die Zusammensetzung des Betons verrät Klug nicht, aber die Kosten für Sand, Zement und Wasser sind deutlich geringer als bei vergleichbaren Gehäusekonzepten aus Metall oder Kunststoff. Auch den selbstklimatisierenden Effekt im Bodenelement hebt Klug hervor. „Die geringe Leistungsaufnahme der Steuerung EVCC Basic von weniger als einem Watt im Leerlauf und nur geringfügig mehr im Betrieb optimiert die Selbstklimatisierung.“ Für die Integration der Ladestationen in Cloud basierte Abrechnungssysteme greift Pion auf Kommunikationskomponenten von Phoenix Contact zurück. Das Gesamtpaket ist entscheidend Die Projektpartner Brinckmann und Klug sind vom Erfolg ihres Mobilitätskonzeptes überzeugt. Dabei ist die Kombination der jeweiligen Technologien entscheidend. Ein tragfähiges Geschäftsmodell, skalierbare und bezahlbare Ladeinfrastruktur sowie die Ökobilanz der eingesetzten Materialien bilden ein interessantes Gesamtkonzept, das die Attraktivität und Akzeptanz der Elektromobilität erhöhen kann. Jens Eickelmann, Phoenix Contact Deutschland GmbH, Blomberg, jens.eickelmann@phoenixcontact.de UmweltMagazin Oktober - November 2016 43

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