Presseinformation: Konzeptskizze M-E-NES - Stadt Bad Neustadt

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Presseinformation: Konzeptskizze M-E-NES - Stadt Bad Neustadt

Presseinformation: Konzeptskizze M‐E‐NES

‐ Unterstützer der Modellstadt in der Region ‐

Stand: 22. Dezember 2010


Einführung

Seit Ende April 2010 haben sich etliche lokale und regionale Akteure dafür eingesetzt, den Standort

Bad Neustadt als Modellkommune für Elektromobilität zu positionieren. Mit der Ernennung Bad

Neustadts zur ersten Bayerischen Modellstadt für Elektromobilität durch den Ministerpräsidenten im

Juli 2010 war der Auftrag verbunden, den Leitgedanken der Elektromobilität durch Projekte zu

festigen und weiterzuentwickeln. Mit breiter Unterstützung in der Region und darüber hinaus ist es

gelungen, verschiedene Projektpfade zu entwickeln, die drei großen Zielen folgen.

die Ansiedlung eines Technologietransferzentrums in der Modellstadt

die Entwicklung‐ und Anwendungen eines intelligenten Stromnetzes

die Aufwertung des Wirtschaftsstandortes Bad Neustadt und die Erzielung eines Mehrwerts für

die Region

Nachfolgend werden maßgebliche Projekte im Rahmen der Modellstadtplanungen benannt. Weitere

Projekte konzentrieren sich auf Forschung und Entwicklung in industriellen Bereichen.

Basisinformationen zu den SMART‐GRID‐Projekten

Ein wesentlicher Bestandteil der Projektanträge beleuchtet das Spannungsfeld „CO2‐freie

Energieerzeugung‐Energieeinspeisung‐Speicherung und Rückspeisung“. Im Grunde folgen diese

Vorhaben dem Ziel, Energienetze so intelligent auszugestalten, dass mit einer Mess‐ und

Steuerungstechnologie die Netzbelastung optimiert werden kann.

Durch die enge Abgrenzung des Stromnetzes von Bad Neustadt sind sehr gut modellhafte

Untersuchungen möglich, die Erkenntnisse für übergeordnete Anwendungen erwarten lassen.

Konkret haben die Projekte folgende Inhalte

Lokales SMART GRID zum managen betrieblich notwendiger Energie mit gesteuerter

Einbindung der betrieblichen Fahrzeug‐Ladekapazitäten (“vehicle to grid“)

Regionales SMART GRID zum managen von Netzlasten unter Einbindung privater und

betrieblicher Erzeugungs‐ und Speicherbausteine

Bad Neustadt ist ein zentraler Ort in der Region Main‐Rhön, der fast ebenso viele Arbeitplätze (ca.

14.000) wie Einwohner (15.324) zählt. Diese Situation bedingt eine ausgeprägte Einpendlerstruktur,

die überwiegend durch Individualverkehr gelöst ist. Eine Vielzahl dieser einpendelnden Mitarbeiter

konzentrieren sich auf Unternehmen mit Beschäftigtenzahlen über 500 Mitarbeiter, die betriebsnah

große Parkflächen vorhalten.

Kosten und Netzkonfiguration in der Energieversorgung sind allgemein geprägt von auftretenden

Lastspitzen. Je höher diese sind, desto kostenintensiver wird der Strombezug und desto größer sind

negative Netzrückwirkungen. Ziel muss es sein, Lastspitzen zu vermeiden und die Stromversorgung

möglichst zu glätten. Um das Netz zu entlasten, können Elektrofahrzeuge als Puffer eingesetzt

werden.

Hierzu sollen bottom‐up zunächst die mobilen „Speichermedien“ von Firmenmitarbeitern als

Energiepuffer eingebunden werden, da die Fahrzeuge lange Standzeiten (während der Arbeitszeit)

aufweisen. Weiterhin stellen betriebliche Fahrzeuge eine Möglichkeit dar, elektrische Energie zu

speichern und verfügbar zu halten. In das betriebliche Stromnetz integriert werden die Batterien in

Zeiten, in denen der Stromverbrauch unterdurchschnittlich ausgeprägt ist, geladen ansonsten ggf.

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entladen, d.h. sie unterstützen den Energiebezug und wirken der Lastspitze entgegen. Es soll ganz

bewusst darauf geachtet werden, verschiedene Batterietypen zum Einsatz zu bringen.

Um die Elektrofahrzeuge sinnvoll in einen Stromkreislauf integrieren zu können, müssen Fahrzeug

und das lokale Stromnetz mit einer intelligenten Automatisierung versehen werden. Unter dem

Stichpunkt SMART GRID sollen geeignete Sensoren, Schalter, Umwandler und Algorithmen dafür

Sorge tragen, dass die Fahrzeugakkus sinnvoll den Stromkreislauf integriert werden.

Das lokale Lastenmanagement wird relevant, wenn mehrere Elektrofahrzeuge an einem Standort

laden und der Netzanschluss bereits durch andere Verbraucher ausgelastet ist. Dieser Fall kann

erwartet werden, wenn mehrere Fahrzeuge zeitgleich laden möchten. Um Probleme im Netz zu

vermeiden, ist ein Gruppen‐Steuerungssystem der Ladeinfrastruktur notwendig. Dieses muss

gewährleisten, dass der lokale Netzanschluss nicht überlastet wird und der Pendler zum

gewünschten, im Vorfeld definierten Zeitpunkt über ein geladenes Fahrzeug verfügt.

Übergreifend und verbindend zum Privatbereich das regionale SMART GRID aufgebaut.

a) Es ist ein Konzept zu entwickeln, welches das lokale Firmennetz mit dem regionalen Stromnetz

verbindet und ein vernetztes Energiemanagement ermöglicht, welches sowohl den lokalen wie auch

regionalen Interessen gerecht wird. Ziel ist es, dass eine optimierte Steuerung der Netzauslastung

erfolgen kann. In Industriebetrieben arbeiten in der Regel zahlreiche Mitarbeiter mit festen

Arbeitszeiten, die im ländlichen Bereich in der Regel mit dem Auto anreisen, weil die öffentlichen

Verkehrsmittel die Wohnorte nicht erreichen. Wenn diese Pendler mit einem E‐Fahrzeug zur Arbeit

fahren, können die Batterien dieser Fahrzeuge dazu genutzt werden, die Stromlastkurve des

Industriebetriebes zu glätten, indem sie zu Flautezeiten geladen und zu Spitzenzeiten um einige

Prozent entladen werden.

Eines der M‐E‐NES‐Projekte zielt darauf ab, diese Technik zu entwickeln und zum Einsatz zu bringen.

Sobald die Technik steht und sich bewährt hat, wovon alle Experten heute ausgehen, kann diese

Technik auf weitere Industriebetriebe in der Stadt, der Region und auf die Bundesrepublik

ausgewälzt werden. Dabei besteht in einer späteren Ausbaustufe des SMART GRID ein enger

Datenaustausch mit den regionalen und überregionalen Stromnetzen, um regelungstechnisch ein

Gesamtoptimum der Stromverbrauchskurve zu erzielen.

Als Versuchsfirma hat sich die Firma Jopp zur Verfügung gestellt, die auch mit eigenen finanziellen

Mitteln und Mitarbeit dieses Projekt federführend unterstützt. Gleiches gilt auch für den

Personenverkehr zwischen den Werken, für den ein Elektrofahrzeug eingesetzt werden soll, das in

den einzelnen Standorten induktiv geladen wird.

b) In die SMART‐GRID‐Architektur ist ein intelligentes Fahrzeugrouting einzubinden, welches

Fahrzeuge zu den nächsten verfügbaren Ladestationen leitet. Der Begriff Verfügbarkeit erstreckt sich

hierbei nicht nur auf das Vorhandensein freier Ladestationen, sondern auch auf freie

Netzkapazitäten, welche einen Ladevorgang im entsprechenden Teilnetz erlauben.

c) Elektromobilität kann nur dann einen positiven Beitrag zum Umweltschutz leisten, wenn die

enge Verknüpfung mit regenerativen Energiequellen gelingt. Dazu müssen Erzeugung und

Verbrauch der elektrischen Energie aufeinander abgestimmt werden. Speicherbausteine sind für

eine Entkoppelung von Erzeugung und Verbrauch entscheidend. Stationäre Batteriespeicher

können dies in dezentralen Anwendungen leisten. Damit wird die Möglichkeit eröffnet, einerseits

CO2‐frei erzeugten Strom (z.B. Photovoltaik) zu puffern und unabhängig von der Erzeugung (z.B.

nachts) den Fahrzeugen zur Verfügung zu stellen, andererseits können die Kapazitäten der

Zwischenpuffer zur Netzstabilisierung ganz oder teilweise in das Stromnetz gespeist werden.

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Basisinformation Fahrzeugproduktion

Die Smiles AG aus Aub, Landkreis Würzburg, hat als Hersteller des Elektrofahrzeuges CityEL und als

Deutscher Importeur für die Marken Tazzari, REVA und Beepo die aktuell breiteste Fahrzeugpalette

an effizienten Elektromobilen im Programm. Die Produktpalette wird im Frühjahr 2011 um weitere

Zweiräder (Elektrofahrräder und Elektroroller) ergänzt.

Die umfangreichen Herstellerkontakte des seit 15 Jahren in der Elektromobilität tätigen

Unternehmens machten es möglich, erste Gespräche bezüglich einer Fahrzeugmontage in Bad

Neustadt zu führen.

Aktuell werden zwei Projekte avisiert:

- Projekt 1 betrifft die Ansiedlung einer kompletten eigenständigen Produktionslinie für den

deutschen, skandinavischen und osteuropäischen Absatzraum

- Projekt 2 betrifft die Ansiedlung einer Montagelinie zur Umrüstung von klassischen PKW auf

Elektroantrieb.

Vertiefende Gespräche zu beiden Projekten werden bereits im 1. Quartal 2011 geführt. Konkrete

Investitionsvolumen und Ablaufdefinitionen sollten im März 2011 vorliegen.

Basisinformationen Gleichstromspeicher

Der verstärkte Einsatz von Elektrofahrzeugen und der damit verbundene Leistungsbedarf aus

dem öffentlichen Netz sollten sich ideal ergänzen und nicht zusätzliche Probleme beim

Netzmanagement erzeugen. Gerade größere Elektrofahrzeuge mit kurzen Ladezeiten

benötigen sehr hohe Ladeleistungen aus dem Netz. Wird diese Ladeleistung auch noch dann

benötigt, wenn sowieso hohe Netzleistungen gefordert werden, so kann dies zu Problemsituationen

im Netz führen. Gleichstromzwischenspeicher lösen dieses Problem, indem sie „zwischen“ regulärem

Netz und Ladestation integriert werden.

GS‐Zwischenspeicher können zu Zeiten günstiger Stromtarife und hoher Freikapazitäten, in der Regel

also nachts, über längere Zeit mit kleiner Leistung geladen werden. Zusätzliche Netzbelastungen

treten dadurch nicht auf, obwohl es jederzeit möglich ist Elektrofahrzeuge auch mit hohem

Leistungsbedarf schnell zu laden.

Die GS‐Zwischenspeicher haben zudem die Funktion eines Netzregulatives, d.h. bei

Stromüberkapazitäten, z.B. bei hoher Windlasteinspeisung ins Netz, kann Energie in die Speicher

geladen werden, welche bei hohen Netzbelastungen, z.B. Mittagszeit oder Industriespitzen, auch

wieder entnommen werden kann.

Basisinformation induktives Laden

Das induktive Ladeprinzip versteht sich als kabelloses Laden, welches mit folgenden Vorteilen

verbunden ist:

- der Ladeprozess des Elektrofahrzeuges wird sofort nach Abstellen des Fahrzeuges am

Parkplatz gestartet, sobald das Fahrzeug automatisch identifiziert wurde

- es müssen keine Stecker eingesteckt oder gezogen werden, wodurch schmutzige Hände

durch verunreinigte, korrodierte oder beschädigte Steckverbinder Vergangenheit sind

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- die Einspeiseplatten im Boden können unter Asphalt, Beton o.ä. eingebracht werden, wobei

es zu keinen praktischen Problemen, wie Schneeräumschäden o.ä. kommt die

Abnahmesysteme am Fahrzeugboden tragen nur 15mm auf

- bequemes Gesamthandling für den Fahrzeugnutzer

- Ladeleistung bis 3,2 kW (230V / 16A) wodurch Tagesreichweiten bis 250km bei üblichem

Stand‐ und Fahrwechsel problemlos machbar sind

- Ladewirkungsgrad ca. 93%

Induktionsladung kann eine Ladetechnologie der Zukunft sein. Sie ist sicher, praktisch und bequem.

Auf Induktionsladung aufgerüstete Elektrofahrzeuge haben jedoch immer noch eine zusätzliche

konventionelle Steckverbindung um auch an jeder regulären Steckdose laden zu können, falls dies

notwendig ist an Orten, an denen kein Einspeisemodul vorhanden ist.

Technologietransferzentrum (TTZ) für Elektromobilität der HAW Würzburg‐

Schweinfurt (FHWS) am Standort Bad Neustadt a.d. Saale

Das geplante Technologietransferzentrum für Elektromobilität wird vom Bayerischen

Staatsministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst mit 4,5 Mio. € gefördert.

Die „Elektromobilität“ ist deutlich mehr als nur Elektroautos und Ladestationen, sondern sie wird in

vielen Bereichen gleichzeitig Veränderungen hervorrufen, u.a. in Technik, Markt, Gesellschaft,

Umwelt/Stadtbild, Bildung/Wissen.

Entsprechend vielschichtig sind auch die Ziele und Aufgaben des TTZ anzusetzen:

Die technischen Ziel des Transferzentrums liegen darin, nutzerfreundliche und kostengünstige

Anwendungslösungen für Elektrofahrzeuge und die technischen Systeme, in die sie eingebunden

sind, zu entwickeln. Das betrifft z.B. Elektrofahrzeuge, Informationssysteme, Verknüpfung zur

Stromversorgung bis hin zu Logistik‐Systemen für Personen‐ und Güterverkehr. Die

betriebswirtschaftlichen und sozialwissenschaftlichen Ziele liegen in der Ermittlung wissenschaftlich

fundierter Ergebnisse zu Bedarfen, Wirtschaftlichkeitsperspektiven und Akzeptanz der

Elektromobilität in der Gesellschaft.

Um diese Ziele zu erreichen, sind nach aktuellem Stand der Planung für das TTZ folgende Aufgaben

geplant:

Wissenschaftliche Begleitung der Projekte der Modellstadt Bad Neustadt (technische,

wirtschaftliche, soziale Begleitforschung)

Konzeption und Durchführung von Projekten zur Elektromobilität, die über Bad Neustadt

hinausgehen, aber hier bearbeitet werden (z.B. Integrierte Personen‐ und Güterlogistik als

Beitrag zur emissionsarme Innenstadt; Modellansätze zur Verbindung von Elektromobilität,

Energiemanagement und Verkehrssystemen)

„Wissenstransfer“, u.a. mit einem Informations‐ und Demonstrationszentrum für

Elektromobilität, das die Elektromobilität auch in ihren Zusammenhängen und Wirkungen

allen Bevölkerungsschichten erklären und begreifbar machen soll

Aus‐ und Weiterbildung, u.a. durch Zusammenarbeit der Hochschule für angewandte

Wissenschaften Würzburg‐Schweinfurt mit den Berufsbildungseinrichtungen in Bad

Neustadt, z.B. bei „dualen Studiengängen“ (Studium und Berufsausbildung in einem) und bei

der gemeinsamen Nutzung von Laboren, Seminarräumen für gemeinsame Projekte

Förderung von Unternehmensgründungen in neuen Geschäftsfeldern, die durch die

Elektromobilität entstehen

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Der Standort für das TTZ steht noch nicht fest und ist derzeit in Diskussion. Es wird davon

ausgegangen, dass das TTZ für Labore, Büros, Seminar‐/Besprechungsräume sowie für das

Informations‐ und Demonstrationszentrum ca. 1.000 bis 1.500 qm Fläche haben sollte, zuzüglich

geeigneter Freiflächen, auf welchen Elektrofahrzeuge für die Projekte getestet, aber auch von den

Besucher gefahren werden können.

Autoren:

Dr.‐Ing. Hubert P. BÜCHS, Geschäftsführender Gesellschafter der Jopp GmbH und 1. Vorsitzender des

Fördervereines M‐E‐NES e.V.

Prof. Dr. Rudolf DÖGL, Vizekanzler der FH Würzburg‐Schweinfurt und 2. Vorsitzender des Fördervereines M‐E‐

NES e.V.

Dr. Jörg GEIER, Projektkoordinator des Landkreises Rhön‐Grabfeld und Schriftführer des Fördervereines M‐E‐

NES e.V.

Ulrich LEBER, Technischer Werksleiter der Stadtwerke Bad Neustadt und Beirat im Vorstand des Fördervereines

M‐E‐NES e.V.

Karl NESTMEIER, Geschäftsführer der SMILES AG und 3. Vorsitzender des Fördervereines M‐E‐NES e.V.

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