ENERGY REVOLUTION. Tank- und Rastanlage der Zukunft Fürholzen West, A9 Nürnberg-München Dr. Markus Treiber, Ralf Wagner

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1 ENERGY REVOLUTION Tank- und Rastanlage der Zukunft Fürholzen West, A9 Nürnberg-München Dr. Markus Treiber, Ralf Wagner copyright: allmann sattler wappner

2 VERSORGUNGSINFRASTRUKTUR TANKSTELLE (FLÜSSIG + GASE) Konzept der Tank- und Rastanlage der Zukunft des BMVI vom Tankstelle Tankstelle Rasthaus Ladestationen Parkzone PKW Bus LKW A9 Legende Tanksäulen: AdBlue (Zusatz zur Stickoxid-Reduktion bei Dieselfahrzeugen) DK-HL (Dieselkraftstoffe) MPD (Standard-Kraftstoffe) Acker LPG (Flüssiggas Gemisch aus Butan und Propan) Standard Optional (AdBlue/CNG/LPG/LNG) Wasserstoff Dispenser (komprimiert 300 bar und 700 bar) CNG (komprimiertes Erdgas) Innovation LNG (verflüssigtes Erdgas) Nachfüllzone 2

3 LADEINFRASTRUKTUR ANFORDERUNGEN Konzept der Tank- und Rastanlage der Zukunft des BMVI vom Tankstelle Rasthaus Ladestationen Parkzone PKW Bus LKW Acker A9 Ladeanschlüsse je Ladepunkt*: DC, CCS2 bis 100 kw+ DC, CHAdeMO 62,5 kw AC, Typ 2 43 kw Ladestation: Leistungselektronik getrennt von Ladepunkt Modularer Aufbau, erweiterbar Optional Batteriespeicher koppelbar Ausbaustufen: Grundausbau: 4 Ladestationen Erweiterung: weitere 4 Ladestationen *Die Standards an den Schnellladern entsprechen dem Strategiepapier für die Ladeinfrastruktur, Siemens AG vom Mai

4 INNOVATIONSKREIS WASSERSTOFF Wasserstofftankanlage (H 2 ) Wasserstoff Infrastruktur Verdichter und Tank sind vorhanden Quelle: /aktuell/details/article/verkehrsminister-und.html Blockheizkraftwerk (Brennstoffzelle) (Rückverstromung) H₂ Power to Gas PV-Überschuss (Schwankungen) Speicherung Elektrolyseur (wandelt Wasser und Luft mithilfe von regenerativem Strom in H 2 um) 4

5 Leistung in kw EIGENERZEUGUNG ÜBER PV & BHKW Photovoltaik-Anlagen Leistung PV-Anlagen bei maximal kwp Sommer mehr PV-Ertrag als die T+R-Anlage benötigt Deckung des Verbrauchs der Tank- und Rastanlage durch die Photovoltaik-Anlagen kwp max. installierte PV-Leistung BHKW 4 3 Nutzung der Boil-Off-Verluste aus dem H2 Speicher in einer Brennstoffzelle Stunden / Tag Zuleitung Stromversorgung Bayernwerke 20 kv Verbrauch Winter Sommer 5

6 Primärenergie in kwh/a RASTANLAGE ENERGIE-PLUS-STANDARD Primärenergiebedarf Deckung durch PV und BHKW Überdeckung ca. 110% Energie-Plus- Standard Null-Energie- Standard Bedarf Deckung Strom PE Wärme PE Photovoltaik PE Wärme BHKW PE Strom BHKW PE Zuleitung Stromversorgung Bayernwerke 20 kv 6

7 RASTSTÄTTE DER ZUKUNFT Anordnung Ladepunkte Bisher bewährte Variante, senkrecht parken Fahrzeuganschlüsse Parkharfe, nicht für alle geeignet als Ladeplatz Vorgaben DS 2015: Keine Parkharfe, nicht längs parken > senkrecht parken Abgetrennter Bereich, eindeutige Kennzeichnung Ausreichend breite Ladeplätze (3m) Möglichst einsehbar vom Restaurant 7

8 Foto: Björn Nyland

9 LEISTUNG Ein anschaulicher Vergleich des Leistungsbedarfs Leistung Standard 3,7 kw Normal 11 kw Normal 22 kw Schnell 50 kw Ein Ladepunkt 350 kw HPC Ladestation 1,2 MW Huber Suhner Absicherung 1 x 16 A 3 x 16 A 3 x 32 A 3 x 80 A Trafo nicht unter 1 MVA Trafo 1250 kva Leistung vergleichbar mit Steckdosen stromkreis Herdanschluss Durchlauferhitzer Bürogebäude m² Kleine Industrieanlage Hochhaus m², 2000 MA MAN 9

10 Smart grid INNOVATION GESAMTKONZEPT Energieverbund ERZEUGER Photovoltaik Blockheizkraftwerk Kältemaschine Elektrolyse SPEICHER Elektrischer Speicher Thermischer Speicher Wasserstoff Speicher VERBRAUCHER RLT-Anlage Beleuchtung Nutzerstrom Heizung Trinkwarmwasser Ladestationen H2 Tankstelle Kälte 10

11 RASTSTÄTTE DER ZUKUNFT Wunschkonzept, Gleichspannungstechnik PV 1MWp DC/DC Schiene Gleichspannung Hochvolt AC/DC 1MW Batterie Speicher 500 kwh H2 Elektrolyse DC Lader 1 100kW+ DC Lader 2 100kW+ DC Lader 3 100kW+ DC Lader 4 100kW+ DC Lader N 100kW+ CCS/Chademo CCS/Chademo CCS/Chademo CCS/Chademo Schiene 400V AC Netz H2 BHKW / BZ EVSE Typ2 EVSE Typ2 EVSE = electric vehicle supply element = Ladestation CCS = combined charging system = Gleichspannungsladungsanschluss in D Typ 2 = standardisierte Steckverbindung für E-Fzg nach IEC

12 RASTSTÄTTE DER ZUKUNFT Übersicht Konzept Fürholzen von Allmann Sattler Wappner Architekten München im Auftrag Tank + Rast 12

13 ZUSAMMENFASSUNG Die zukünftige Herausforderung liegt in der Sektorkopplung. Wer nur den Verkehr oder die Gebäude betrachtet, nutzt selten das gesamte Potenzial. Die überschüssige PV-Energie wird an Spitzentagen nicht ins öffentliche Netz eingespeist, sondern für die Ladung der Elektrofahrzeuge bzw. für die Wasserstoffproduktion genutzt. Wird der Wasserstoff für die Tankanlage ohnehin vorgehalten, bietet es sich an, die Sektorkopplung über den Wasserstoff auszubauen. Die Vorteile sind: Power to Gas steckt ein großes Potenzial für die Speicherung von überschüssiger Energie. Die Boil-Off-Verluste können genutzt werden Bei hohen Leistungspeaks lässt sich der Wasserstoff rückverstromen Konzept Fürholzen von Allmann Sattler Wappner Architekten München im Auftrag Tank + Rast 13

14 FRAGEN? Jakob Härter

15 WIR BERATEN UND PLANEN ZUM BAUEN UND BETREIBEN

16 Jakob Härter ENERGY REVOLUTION Tank- und Rastanlage der Zukunft Fürholzen West, A9 Nürnberg-München Dr. Markus Treiber, Ralf Wagner