Konzept Schemata

Umsetzung PKW

Umsetzung LKW

Umsetzung ÖPNV

Umsetzung schnell Ladestation

• Ich möchte mit der Umsetzung für PKW beginnen, da ich für LKW ein anderes Konzept als Umsetzung vorschlage
• Im Fall der PKW halte ich den Bau von Batteriespeichern mit angeschlossener Erzeugung durch nachführbare Solaranlagen und H Darius Rotoren von je 20 kWh für die beste Lösung
• Batteriespeicher deshalb damit genügend Energie für eine schnelle Leistungsübertragung (30 min und kürzer) zur Verfügung steht
• Physikalisch muss ich wenn ich einen Speicher von 100 kWh in 30 Minuten laden möchte 200 kWh zur Verfügung stellen
• Nach der Formel Leistung= Spannung*Strom*Wurzel aus drei bedeutet das, dass ich bei 400 Volt einen Strom von 300 Ampere zum fließen bringe
• Für diese Strombelastung sind unsere Netze nicht ausgelegt
• Um diesen Strom jedoch zur Verfügung stellen zu können sind kurze Anschlusswege und eine ausreichende Energie Disposition (mittels Speicherung in der Nähe des Ladepunktes) zwingend notwendig
• Pro Autobahnparkplatz würde ich einen Batteriespeicher von 6 MWh und bis zu 8 Lade-Säulen aufstellen
• 6 MWh deshalb, weil dies der derzeit größte Batteriespeicher ist der in einen 40 Fuß Container passt und einen Transport per LKW möglich macht max Gewicht 40 Tonnen 36 Tonnen Batteriezellen 4 Tonnen der Container
• Container (40 Fuß) deshalb, damit das Gesamtsystem flexibel bleibt und ohne größere Probleme angepasst werden kann
• Desweiteren werden alle Parkplätze Energetisch mit einander verbunden (mittels Mittelspannung)  und die Raststätten der Tank und Rast, sowie die Windparks entlang der Autobahn, als Verbindung- Punkte zum öffentlichen Netz genutzt
• Somit entsteht ein gigantischer dezentraler Speicher für Elektroenergie und gleichzeitig entstehen sehr viele Lade Möglichkeiten für Elektro Mobile
• Viele kleine Speicher sind auch ein Großer wobei klein doch relativ ist
• Die Vorteile dieser Vorgehensweise sind Immens, da Sie die derzeitige Infrastruktur nicht belasten sondern entlasten und zudem die Flexibilität erhöht
• Diese Vorgehensweise wäre auch auf Bundesstraßen übertragbar, und würde die Akzeptanz von E- Mobilen weiter erhöhen
• Das Vorhandensein von zu wenig Energie würde durch die Verbundtechnik nicht auftreten können
• Zur Umsetzung und zur Betreuung des Konzeptes schlage ich die Gründung einer Bau- Entwicklung und Betreuungsgesellschaft vor, die die Planung der Anlagen die Netzentwicklung sowie die Vorfertigung der einzelnen Container für Speicherung, Steuerung, Netzanbindung, und in Folge für die Baubetreuung und Wartung zuständig ist

Umsetzung LKW

Umsetzung PKW

Umsetzung ÖPNV

Umsetzung schnell Ladestation

• Bei Fernverkehrs LKW und Bussen würde ich aus vorbenannten Gründen den Einsatz von Wasserstoff als gegeben ansehen
• Die zu ladenden Energiemengen für einen Langstrecken LKW oder Fern Bus sind einfach zu groß, als das Sie in einer ökonomischen Zeit realisierbar wären
• Was bedeutet das für mein Konzept?
• Erzeugung- Überschüsse werden in Wasserstoff gespeichert und können somit für die Betankung von LKW und Bussen verwendet werden
• Zur Erzeugung des Wasserstoffs wird die Elektro Energie aus der Mittelspannung Verbundleitung genutzt
• Auch eine Rückführung von gespeichertem Wasserstoff in Strom wäre denkbar
• Die Wasserstoffspeicherung, würde ich jedoch nur an den Tankstellen der Tank und Rast, sowie an den bereits bestehenden Tankstellen der Bundesstraßen durchführen, da an den kleinen Parkplätzen die Platzverhältnisse zu gering sind
• Ein Leerlauf der Erzeugung könnte somit vermieden werden

Umsetzung ÖPNV

Umsetzung PKW

Umsetzung LKW

Umsetzung schnell Ladestation

• Anders als beim LKW und Bus Fernverkehr haben wir es hier mit festen Fahr und Standzeiten zu tun, demzufolge können hier wieder Batteriespeicher in den Bussen zum Einsatz kommen
• Während der Standzeiten im Takt Bereich ist eine schnell Aufladung der Akkumulatoren durchaus möglich
• Die Ladung sollte jedoch auch hier aus Energiespeichern mit eigener Erzeugung erfolgen und sich nah am Auflade Punkt befinden um die Kabelwege und somit die Querschnitte niedrig halten zu können
• Eine Koppelung der Ladestationen mit dem Betriebshof sollte ebenfalls angestrebt werden und über Mittelspannung erfolgen, um auch hier die Übertragungsraten bei geringeren Querschnitten hoch halten zu können, denn da es sich hier meist um Innenstadt Bereiche handelt kann nicht immer eine Erzeugung über Windenergie erfolgen, und eine nur über Solar gestützte Erzeugung kann zu Energieengpässen führen
• Daher sollte hier die Erzeugung Stadt nah aber Außerhalb erfolgen zumindest was die Erzeugung mittels Wind angeht
• Der Nutzen wurde bereits hinreichend beschrieben
• Hinzu kommt jedoch noch, dass die Kosten für Brennstoff Beschaffung Lagerung etc. gesenkt werden können, und auch keine Abhängigkeit vom Mineralölmarkt und dem Energiemarkt mehr gegeben ist, und durch vorbenannte Effekte mit den Speichern sogar noch Geld verdient werden kann.
• Als Nebeneffekt können die ÖPNV Preise gehalten, wenn nicht sogar erstmalig in der Geschichte gesenkt werden, und es würde weder CO2 durch die Erzeugung entstehen noch durch den Verkehr, und wir hätten eine makellose Ökobilanz
• Die Neuanschaffungskosten für die Busse sind erst einmal durch die Einsparung bei den Betriebskosten für die derzeitigen Busse zu erwirtschaften
• Angeschaffte alte Busse können in Schwellen und Entwicklungsländer zum Aufbau eines Leistungsfähigen Nahverkehrsnetzes, welches für die Absenkung des Wohlstandsgefälles und zum Aufbau einer funktionierenden Wirtschaft in diesen Ländern notwendig ist, zu günstigen Konditionen exportiert werden und so auch dort zur Senkung des CO2 beitragen
• So entsteht eine Winn- Winn Situation
• Die Bereits angesprochene Verwendung von Container zur Aufnahme der Akkumulatoren, Steuerungen und Trafo Stationen für die Mittelspannungsanbindung kann auch hier angewendet werden, was die Kosten für die Installation niedrig hält, und eine hohe Ausbaugeschwindigkeit ermöglicht da der Vorfertigungsgrad hoch ist
• Finanztechnisch kann dieser Bereich durch die Stadteigenen Stadtwerke finanziert werden, oder aber eben auch durch meinen Finanzierungsvorschlag, dadurch würden den Kommunen für Ihre Aufgaben jedoch große Geldmengen entzogen werden, was wohl
• kaum Wünschenswert wäre

Umsetzung Elektro schnell Ladestation

Umsetzung PKW

Umsetzung LKW

Umsetzung ÖPNV

• Wie ich schon im Bereich PKW beschrieben habe ist ein Strom von 300 A (Leitungsquerschnitt 120 mm²) nicht handhabbar
• Deshalb kommt nur eine Erhöhung der Spannung für die Leistungsübertragung in Betracht, denn bei einer Spannung von 6 kV und einer Leistungsabnahme von 200 kWh fließt nur noch ein Strom von 19,27 A  und somit kann der Leitungsquerschnitt auf 4,0 mm² bei Gleichspannung sogar auf 2,5 mm² gesenkt werden
• Damit ist die Leitung für jedermann zu bewegen auch wenn man einen größeren Schirmungs- und Isolationsaufwand berücksichtigt
• Der Schnellladestrom sollte Gleichspannung sein, da dieser ja schon von den Batteriespeichern geliefert wird und wir somit auf eine Umformung verzichten können, das gleiche gilt auch für das Fahrzeug
• Für die technische Umsetzung im Fahrzeug gibt es bestimmt ausreichend Ingenieure die sich diesem Thema annehmen können
• Bei einer 7 poligen Steckvorrichtung können sowohl 240 V und 400 V Wechselspannung als Ladespannung verwendet werden, hier ist jedoch keine Schnellladung möglich, wie auch bereits beschrieben
• Der Frequenzumformer im Fahrzeug erzeugt dann die notwendige Gleichspannung für die Ladung der Hochvoltbatterie (650 V)
• Der von der Europäischen Union bereits beschlossene Euro 2 Stecker mit 32 A Stromtragfähigkeit ist für das vorgeschlagene Szenario ausreichend, und ermöglicht mit der Umsetzung meines Konzeptes eine Leistungsübertragung von bis zu 380 kWh
• Dies wird durch die Nutzung von 4 (2mal Plusleitung und 2mal Masseleitung)Leistungspolen des Steckers, sowie durch 6 kV Gleichspannung möglich
• Der Nullleiter/Masseleiter wird auch als Signalleitung für die Ladesteuerung verwendet
• Die Verlegung einer separaten Steuerleitung ist seit dem Einsatz von Power Ethernet nicht mehr nötig
• Den eigentlichen Ladevorgang müssen wir aus Sicherheitsgründen jedoch Zeitverzögert starten, um eine Gefährdung durch unsachgemäße Kopplung zu vermeiden