Fraunhofer IAO Micro Smart Grid

Das Fraunhofer IAO setzt auf eine zunehmende Dezentralisierung des Energiesystems in Form von Micro Smart Grids, um auch zukünftig eine klimafreundliche, sichere und effiziente Energieversorgung zu gewährleisten. Mit dem Fraunhofer IAO Micro Smart Grid wurde im Parkhaus des Institutszentrum Stuttgart deshalb ein »Lebendes Labor« aufgebaut, das neueste Technologien unter wissenschaftlicher Begleitung im Alltagsbetrieb demonstriert und als Grundlage für eigene Entwicklungen dient.

Die Anlage umfasst mit über 70 Ladestationen für Elektrofahrzeuge und mehreren Hochleistungsschnellladestation eine der größten Ladeinfrastrukturinstallationen in einem Parkhaus, mit einer Anschlussleistung von über 2 MW. Der 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 industrialisierten LOHC-Wasserstoffspeicher kann Wasserstoff molekular in einem Trägeröl gebunden werden. Aufwändige Druckspeicher oder Kühlanlagen für Flüssigwasserstoff können somit entfallen. Mit 2.000 kWh stellt er im Micro Smart Grid einen Hochenergie- und Langzeitspeicher dar, der über eine Brennstoffzelle an die Stromversorgung angebunden ist.

Die Komponenten des Micro Smart Grids werden über einen innovativen Gleichstromzwischenkreis energetisch angebunden und mittels selbst entwickelter intelligenter Steuerungen überwacht und betrieben. Mit einem übergeordneten Energiemanagementsystem werden Energieerzeuger, -speicher und -verbraucher aufeinander abgestimmt und hinsichtlich verschiedener Optimierungsziele gesteuert. Über Simulationsschnittstellen, dynamische Strompreismodelle und eine prognosebasierte Anlagenführung können zukünftige Betreibermodelle schon heute in der Praxis evaluiert werden.

Weitere Forschungsschwerpunkte des Fraunhofer IAO liegen in der Entwicklung und Anwendung von skalierbaren Simulationsmodellen zur Planung und Auslegung von größeren Ladeinfrastrukturen und übergeordneten Microgrids sowie in der Entwicklung von Softwarelösungen für einen optimierten und wirtschaftlichen Betrieb von Fahrzeugen und Infrastruktur.