Energiespeicher für Rastanlagen

Rasant wachsende E-Mobilität und der steigende Bedarf an erneuerbarer Energie sind gesamtgesellschaftlich äußerst begrüßenswerte Entwicklungen. Für die ASFINAG und die Deutsche Autobahn GmbH bedeuten diese Veränderungen gleichermaßen große Chancen wie auch große Herausforderungen.

Mehr E-Autos auf den Straßen machen eine flächendeckende solide Ladeinfrastruktur auf dem gesamten Autobahn- und Schnellstraßennetz in Österreich und Deutschland notwendig und müssen großem Andrang zu Stoßzeiten standhalten, um schnelles und komfortables Laden für Nutzerinnen und Nutzer zu ermöglichen. Es ist davon auszugehen, dass die Anzahl an Ladepunkten sowie die Dichte an Ladestationen massiv steigen wird, um den sich abzeichnenden enormen Bedarf zu decken. Darüber hinaus werden immer höhere Leistung für Ladesäulen gebraucht, um Schnellladetechnologie für PWKs zu ermöglichen und zukünftig auch elektrische LKWs bedienen zu können.

Die geplante Schnellladeinfrastruktur entlang der Autobahn in Österreich und Deutschland, benötigt sehr kostspielige Netzanschlüsse, die größere und langwierige bauliche Maßnahmen nach sich ziehen.
Die ASFINAG sowie die Deutsche Autobahn GmbH suchen Lösungen um Strom zwischenzuspeichern, damit Nutzer und Nutzerinnen Ihre E-Autos und E-LKWs zu Spitzenzeiten laden können. Damit soll ein kontinuierlicherer Stromverbrauch ermöglicht werden, der Lastpeaks weitestgehend abfängt und damit Schnellladevorgänge auch auf Rastanlagen mit derzeit zu klein dimensioniertem Netzanschluss ermöglicht. Die maximale Leistung der Ladepunkte soll über einen längeren Zeitraum abrufbar sein, die Anschlüsse sollen dadurch bedarfsgerecht dimensioniert werden können. Dies ist für gewisse Gebiete besonders wichtig, die auf Grund ihrer exponierten Lage anders gar nicht erschlossen und betrieben werden können.

Neben regulärem Netzstrom setzen ASFINAG und die Deutsche Autobahn GmbH immer mehr auf elektrische Selbstversorgung durch Photovoltaik, Wasser- und Windkraftanlagen und bauen diese Technologien stetig weiter aus. Auch selbsterzeugte Energie soll in Zukunft gespeichert werden können, um Rastplätze und Rastanlagen, Immobilien (z.B. Autobahnmeistereien) und Bauwerke (z.B. Tunnel und Brücken) vollumfänglich betreiben und die eigene Fahrzeugflotte versorgen zu können.

Welche Energiespeicherlösungen können auf Rastplätzen und Rastanlagen eingesetzt werden, um Stromlastspitzen von E-Ladeinfrastrukturen abzufangen?

Die Challenge ist, hinsichtlich der Speichertechnologie, ergebnisoffen gestaltet. Wichtig ist, dass sowohl am Anfang der Ladekette als auch an deren Ende elektrischer Strom steht. Wasserstoff und andere chemische Speichermöglichkeiten können gerne verwendet werden, müssen aber am Ende des Speicherprozesses wieder in Form von elektrischer Energie zur Verfügung stehen. Dasselbe gilt für Wärmeenergie. Es ist explizit nicht gewünscht, Energie in Form von Wärme bereitzustellen. Die Nutzung von Abwärme kann aber als positiver Nebeneffekt bei der Stromspeicherung mitangeführt werden.

Der Hauptanwendungsfall für die gesuchte Energiespeicherlösung ist es Strom aus bestehenden Netzanschlüssen in Zeiten geringer E-Auto-Ladetätigkeiten einzuspeichern, um diesen dann zu Spitzenzeiten wieder abrufen zu können. Als sekundäre Anwendung soll auch selbst gewonnene Energie (Photovoltaik und Windkraft) eingespeist werden können, um im Sinne von Kreislaufwirtschaft und Autarkie zB. auch das Laden der eigenen E-Mobilitätsflotte zu ermöglichen.

Die eingereichten Lösungen sollen in Bezug auf ihre Marktreife bereits soweit fortgeschritten sein, dass sie unmittelbar oder nur noch mit geringem zeitlichem Aufwand bis zur Fertigstellung eingesetzt werden können, da ein kurzfristiger Bedarf von Seiten ASFINAG und deutscher Autobahn GmbH vorhanden ist. Potenzielle Lösungen sollen so schnell wie möglich getestet und umgesetzt werden.

Lastmanagement wird von ASFINAG und deutscher Autobahn GmbH als integraler Bestandteil der gesuchten Gesamtlösung gesehen und trägt zum effizienten Einsatz von Speicherlösungen bei.
Es wird nicht nach Ladeinfrastruktur oder Kombolösungen gesucht, da dies vom Konzessionär bereitgestellt wird. Der Fokus liegt explizit auf Energiespeicherlösungen.

Die Challenge sucht auch dezidiert nach Konzepten für die Wiederverwendung und Weiternutzung eingesetzter Speichertechnologien. Die Verlängerung der Lebensdauer eingesetzter Technologie erhöht die Nachhaltigkeit der gesuchten Lösung und trägt zu einer positiven Bewertung im Zuge dieser Challenge bei.
Ebenso wichtig sind die Themen Dimensionierung und Lagerung / Verbauung (z.B. Container, unterirdisch etc.), da Rastanlagen nur begrenzt Platz für diesen Zweck bieten, sowie flexible Aufstellmöglichkeiten. In dieser Hinsicht sind auch sicherheitsrelevante Anforderungen zu berücksichtigen, da sich im Regelbetrieb auch Nutzerinnen und Nutzer und Ihre Fahrzeuge in der Nähe aufhalten werden.

Folgende Werte werden von den Sponsoren als ideal betrachtet:

Der Speicher soll binnen 1¼ Stunden mit voller Kapazität zur Verfügung stehen.

Ladeleistung / minimale ausgehende Leistung: 800 kW
Mindestkapazität: 1000 kWh

Sollten diese Werte nicht erreicht werden können, wird gebeten kurz darauf einzugehen und alternative Lösungen zu skizzieren.

Andere energietechnische Parameter wie Wirkungsgrad, max. Ladezyklen etc. sollen nach Möglichkeit angegeben werden. Diese werden unter dem Kriterium „energietechnische Effizienz“ bewertet

Die Verantwortlichen der ASFINAG und der deutschen Autobahn GmbH wenden sich mit dieser Challenge an Unternehmen oder Konsortien, die Ideen für die technische und organisatorische Umsetzung einer Strom-Speicherlösung für Ladeinfrastrukturen anbieten. Die Sponsoren sind nicht nur auf der Suche nach Gesamtansätzen, auch spezifisch nutzbare, innovative Bausteine für ein Gesamtkonzept sind willkommen.
Innovative Ideen sind ausdrücklich erwünscht und werden vertraulich behandelt.
Damit die Jury eine Grundlage für die Auswahl von Gesprächspartnern beim Innovationsdialog hat, reichen Unternehmen bitte online ein:

• Beschreibung Ihres Ansatzes bzw. der eigenen Leistungen und jener von Kooperationspartnerinnen und -partnern inklusive einer ersten groben Schätzung der Kosten für Errichtung, Betrieb und (Service-)Instandhaltung für die kommenden 5 Jahre
• Zusammenfassung der Innovationsaspekte (Welche Neuentwicklungen bzw. neuen Technologien sind enthalten, welche neuen Erkenntnisse fließen ein?)
• Darstellung von Referenzprojekten, die sinnvolle Analogien aufweisen
  Wichtig: Der öffentliche Teil der Einreichung muss zumindest aus einem Unternehmensprofil (mit Referenzprojekten) und einer Zusammenfassung bestehen; der konkrete Ansatz kann zum Schutz vor Nachahmung auch vertraulich als pdf zur Verfügung gestellt werden. Die Jury verpflichtet sich zu Vertraulichkeit und schützt genuine Ideen der Einreichenden mit Alleinstellungsmerkmal vor der Verwertung durch Dritte.

Lösungen können bis inklusive Mi, 12. Juli 2023 online eingereicht werden! (Fristverlängerung aus Termingründen)