Ausgangssituation
Die EU-Umweltziele zur Klimaneutralität bis 2050 werden durch die ambitionierten österreichischen Pläne mit 2040 übertroffen. Die E-Mobilität in Verbindung mit erneuerbaren Energien wird wesentlich dazu beitragen, dazu bedarf es jedoch noch Verbesserungen, um eine breite Durchdringung zu ermöglichen. Wesentlich werden eine höhere Gesamteffizienz in der E-Mobilitätskette und eine hohe soziale Akzeptanz (beeinflusst durch Ladedauer und Lade-Geräuschemissionen) sein.
Die in der Ladesäule entstehenden hohen Abwärmen werden bis dato in allen umgesetzten Anwendungen per Lüfter an die Umgebung abgeführt. Zum einen bedeutet dies einen Verlust großer Wärmemengen, die sinnvoll genutzt werden könnten, zum anderen führen die hohen Lüfterdrehzahlen zu einer akustischen Störung, weshalb viele Flächen – zum Beispiel in Wohngebieten – für den Aufbau einer schnellladenden E-Tankstelle ungeeignet erscheinen. Dadurch sind kurze Wege zu Schnellladesäulen für die meisten Stadtbewohner aktuell selten, wodurch vorallem für „Laternenparker“ E-Fahrzeuge schwer in den Alltag integrierbar sind.
Das Projekt NECST setzt genau hier an und wird beiden genannten Nachteilen hinsichtlich Effizienzverlust und akustischer Emissionen mit einem innovativen Lösungsansatz entgegenwirken. Dazu sollen vier Demonstrationsanlagen errichtet werden, um Abwärme von Ladesäulen an entsprechende Abwärmenutzer zu übertragen. Die Anwendungsfälle wurden entsprechend ausgewählt, um den Mehrwert und die Grenzen des NECST Ansatzes weitestmöglich zu evaluieren. Großteils werden Wärmepumpen zum Transferieren der Abwärme auf notwendige Temperaturniveaus für den spezifischen Anwendungsfall (z.B.: Warmwasseraufbereitung) ausgelegt. Gebäudeheizungen mit Fußbodenheizung können auch direkt mit der Abwärme der Ladesäulen versorgt werden, wodurch eine signifikante Einsparung des Primärheizenergiebedarfs für den Wärmeabnehmer erreicht werden kann. Durch Verwertung bisher ungenutzter Abwärme werden CO2-Einsparungen bei Heizsystemen erzielt, was zur Klimaneutralität beiträgt. Ein Hauptziel ist in allen Fällen, dass die Lüfter und somit akustische Störungen in der Umgebung der Ladesäule (z.B.: in der Innenstadt und Wohngebieten) entfallen. Auch bidirektionales Laden erfährt durch diese Technologie mit geringeren Verlusten, höhere Relevanz. Für Aufsteller und Betreiber von Schnellladesäulen wird durch NECST der Betrieb, durch Abwärmenutzung aber vorallem auch wegen der besseren Auslastung der Schnellladeinfrastruktur, welche in Wohngebieten erreicht werden sollte, wirtschaftlicher.
Projektleitung
Virtual Vehicle Research GmbH
Michael Waltenberger, Co-Head of Department Energy Efficiency and Human Centered Solutions
michael.waltenberger@v2c2.at
Projektpartner:innen
- Kostad Steuerungsbau GmbH
- Energie Steiermark Technik GmbH
- ASFINAG AG
- TIWAG-Next Energy Solutions GmbH
- iDM Energiesysteme GmbH
- Institut für Wärmetechnik der TU Graz
