NECST - Emissionsreduzierte Ladesystemtechnologie der nächsten Generation

Die EU-Umweltziele zur Klimaneutralität bis 2050 werden durch die ambitionierten österreichischen Pläne mit 2040 übertroffen. Um für Österreich bei den CO2-Emissionen die „Netto-Null“ zu schaffen, wird die E-Mobilität in Verbindung mit erneuerbaren Energien wesentlich beitragen. Es bedarf jedoch noch weitergehenden Verbesserungen, um eine breite Durchdringung zu ermöglichen. Sehr wesentlich werden eine höhere Gesamteffizienz in der E-Mobilitätskette und eine hohe soziale Akzeptanz sein (beeinflusst durch Ladedauer und Lade-Geräuschemissionen). Aktuell schreitet der Ausbau der Schnellladetechnik mit großen Schritten voran, wodurch zukünftig äußerst kurze Ladezeiten möglich sein werden. Die hier in der Ladesäule und vor allem der Leistungselektronik entstehenden hohen Abwärmeströme werden bis dato in allen umgesetzten Anwendungen per Lüfter an die Umgebung abgeführt. Zum einen bedeutet dies bei zunehmenden Ladeleistungen den Verlust immer größerer Wärmemengen, die jedoch sinnvoll genutzt werden könnten. Zum anderen führen die hohen Lüfterdrehzahlen zu einer akustischen Störgröße, weshalb viele Flächen – zum Beispiel in Wohngebieten – für den Aufbau einer E-Tankstelle ungeeignet erscheinen. Mit zukünftig höheren Ladeleistungen werden sich diese Effekte noch deutlicher zuspitzen. Das Projekt NECST setzt genau hier an und möchte bereits jetzt mit Gegenmaßnahmen einen Beitrag leisten und beide genannten Nachteile hinsichtlich Effizienzverlust und akustischer Emissionen mit einem innovativen Lösungsansatz entgegenwirken. Dazu sollen vier Demonstrationsanlagen errichtet werden, um Abwärme von Ladesäulen, die zu 100% mit Strom aus erneuerbaren Energien betrieben werde, an entsprechende Abwärmenutzer zu übertragen. Es wurden vier unterschiedliche Anwendungsfälle ausgewählt, um den Mehrwert und die Grenzen des NECST Ansatzes weitest möglich zu evaluieren. Großteils werden Wärmepumpen zum Transferieren der Abwärme auf notwendige Temperaturniveaus für den spezifischen Anwendungsfall ausgelegt bzw. im Hinblick auf eine Kostenoptimierung Alternativen aufgezeigt. Ein Hauptziel ist in allen Fällen, dass die Lüfter und somit akustische Störungen in der Umgebung der Ladesäule entfallen. Durch die Anhebung des Temperaturniveaus mittels Wärmepumpe kann die entstehende Abwärme zum Beispiel für Warmwasseraufbereitung & Gebäudebeheizung genutzt werden. Über eine Nahwärmeverbindung findet der Wärmeaustausch zum Abnehmer statt, mit signifikanter Einsparung des Primärheizenergiebedarfs für den Wärmeabnehmer. Durch Verwertung dieser bisher ungenutzten Abwärme werden CO2-Einsparungen bei Heizsystemen erzielt, was zur Klimaneutralität beiträgt. Weiters wird das Energienetz entlastet, da die genutzte Abwärme der Ladesäulen in vielen Fällen den Verbrauch fürs Heizen an anderen Stellen reduzieren kann. Bidirektionales Laden erfährt durch diese Technologie mit geringeren Verlusten, höhere Relevanz. Für Aufsteller & Betreiber von HPC-Säulen wird der Betrieb wirtschaftlich attraktiver. Die breite Dissemination der Gesamteffizienzsteigerung in der E-Mobilitätskette zielt auf eine Steigerung der sozialen Akzeptanz ab, wodurch wiederum mit einer relevant schnelleren Marktdurchdringung zu rechnen ist.