Veranstaltung - VDE-Kongress E-Mobility: Technologien – Infrastruktur

09.11.2010 | Druckvorschau

Die Entwicklungen rund um den Globus im Bereich Elektromobilität laufen auf Hochtouren. Am 8. und 9. November 2010 diskutieren und bewerten rund 1.500 Experten und Entscheider aus dem In- und Ausland auf dem VDE-Kongress „E-Mobility“ unter dem Kongressmotto „Technologien – Infrastruktur – Märkte“ Lösungen für die Elektromobilität der Zukunft.

„Unser Ziel ist es, den Blick für das Gesamtsystem zu schärfen, das vom Elektroantrieb im Automobil über Abrechnungsmöglichkeiten für verbrauchten oder zur Verfügung gestellten Strom bis hin zum Elektrizitätsnetz und der fluktuierenden Erzeugung in großen Offshore-Windparks reicht,“ erklärt VDE-Vorstandsvorsitzender Dr.-Ing. Hans Heinz Zimmer. Im Mittelpunkt des Kongresses stehen fünf Themenbereiche, die in 50 Sessions mit rund 150 Übersichtsreferaten und technologischen Fachbeiträgen sowie in 140 Posterpräsentationen behandelt werden. Im Einzelnen handelt es sich dabei um:

Elektrische Fahrzeugtechnik,
intelligentes Energie- und Prozessmanagement,
intelligente Verteilungsnetze,
Infrastruktur und Netzintegration sowie
intelligente Fahrzeugkommunikation und Verkehrsmanagement.

Automobilwertschöpfung: 70 Prozent durch Elektrotechnik
Das Thema Elektromobilität gewinnt schneller als gedacht an Dynamik gewinnt. Wenn Deutschland seine Führungsposition im Automobilsektor halten will, die auf dem Technologievorsprung in vielen Fahrzeugsegmenten beruht, muss es zum Beispiel im Bereich Speichertechnologie möglichst rasch Forschung und Entwicklung verstärken. „Der VDE kann und will hier wichtige Beiträge zu Aufbau und Betrieb einer leistungsfähigen Infrastruktur leisten. Den Stand der Dinge, Hemmnisse und die Möglichkeit zu ihrer Überwindung wird der Kongress aufzeigen“, so Zimmer. Welche Bedeutung die Elektrotechnik im Fahrzeug der Zukunft hat, belegen Abschätzungen von führenden Experten: Nach ihrer Auffassung wird der Anteil der Batterien und des Antriebssystems inklusive der Leistungselektronik an der Automobilwertschöpfung bei rund 70 Prozent liegen.

Die Elektromobilität bietet eine besondere Chance für die deutsche Industrie, weil es hier vor allem auf integrierte Lösungen aus Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik ankommen wird – und die hier notwendigen Systemansätze sind eine Stärke der deutschen Ingenieure. Einen wichtigen Teilaspekt wird Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz von der Technischen Universität Dortmund und Experte der Energietechnischen Gesellschaft im VDE in seinem Plenarvortrag „Herausforderung und Nutzen von Elektrofahrzeugen für die Netze“ vorstellen. Klar ist: Elektrofahrzeuge machen dann am meisten Sinn, wenn sie mit Strom aus erneuerbaren Quellen betankt werden. Wenn allerdings bei hohem Windangebot alle Fahrzeuge gleichzeitig laden, sind die Verteilnetze schnell überlastet. „Ein dezentrales Lademanagement, welches die Netzrandbedingungen betrachtet, ist eine unbedingte Grundvoraussetzung zur Abmilderung dieses Zielkonfliktes“, betont Zimmer. Darüber hinaus ist zu klären bis zu welchem Grad ein Verteilnetzausbau volkswirtschaftlich Sinn macht, um den Lasten eine möglichst große Freiheit zur Anpassung an die fluktuierenden erneuerbaren Quellen zu gewähren. Zudem geht es um die Integration von Elektrofahrzeugen in das Elektrizitätsnetz, die maßgeblich durch Fragestellungen der IKT getrieben ist. Das Lademanagement und die Abrechnung muss nahtlos in die zukünftige Smart Meter- Infrastruktur integriert werden. „Das Lastmanagement von Haushaltslasten, Wärmepumpen und Elektrofahrzeugen muss auf einheitlichen IKT-Strukturen basieren. Flexible Tarifstrukturen sind ein erster Schritt innerhalb dieses Konzeptes“, so der VDE-Vorstandsvorsitzende.

Elektrofahrzeug: Standardisierung von SchnittstellenEin weiterer Schwerpunkt des Kongresses ist das Elektrofahrzeug selbst – schon allein, weil Deutschland als Land des Automobils an dieser Zukunft der Mobilität besonderes Interesse hat, aber auch weil das Elektrosystem auf vier Rädern leichter zu fassen ist als zum Beispiel Themen wie Netzintelligenz oder virtuelle Kraftwerke. Eine Übersicht über den Stand der Dinge wird Prof. Rik W. De Doncker in seinem Plenarvortrag „Forschungsthemen für moderne Elektrofahrzeuge“ geben. De Doncker leitet das Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA) der RWTH Aachen und ist zudem Direktor des E.ON Research Centers. Nach einem kurzen Rückblick auf die Geschichte der Elektromobilität erläutert De Doncker die aktuellen Forschungsthemen für die Bereiche Batterie, Leistungselektronik und elektrische Antriebe. Ziel ist dabei immer ein kostengünstiges und zuverlässiges Fahrzeug. Kurzfristig kann hier bereits viel erreicht werden durch die Standardisierung von Schnittstellen (zum Beispiel Spannungsebenen im Fahrzeug, aber auch interne Steckverbinder). Insbesondere bei der Batterie sind durch Skaleneffekte deutliche Kostensenkungen zu erwarten.

Mittel- bis langfristig müssen jedoch neue Technologien entwickelt werden, mit denen für den Automobilbereich optimierte Komponenten hergestellt werden können, die für eine automatisierte Massenproduktion geeignet sind. Eine neue Aufbau- und Verbindungstechnik wird die Leistungselektronik deutlich weniger anfällig für thermische Zyklen und Vibrationen machen. Der elektrische Antrieb wird sich aus dem Schatten des Verbrennungsmotors lösen, völlig neue Antriebskonzepte sind möglich, beispielsweise Hochdrehzahlantriebe mit festen Übersetzungen an allen vier Rädern. Insgesamt wird der Antriebsstrang modularer und skalierbarer werden. So ermöglichen zum Beispiel DC/DC-Wandler zwischen Batterie und Wechselrichter den Einsatz mehrerer unabhängiger Batterieblöcke, was die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems deutlich erhöht. „Forschung und Industrie müssen im Bereich der Elektromobilität eng zusammenarbeiten, um langfristig tragfähige Lösungen zu entwickeln, dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken und so den Standort Deutschland konkurrenzfähig zu halten“, sagt Zimmer.

Stromnetze: Zügiger Ausbau absolut zwingend
Auch vor dem Hintergrund eines wachsenden Strombedarfs durch Elektromobilität empfiehlt der VDE nachdrücklich einen zügigen Ausbau der Stromnetze. Nur unter dieser Bedingung ist die Einbindung von immer mehr regenerativer Energieerzeugung möglich. Das Positionspapier „Übertragung elektrischer Energie“, das die Energietechnische Gesellschaft im VDE kürzlich vorgestellt hat, beschreibt die technologischen Optionen für die Weiterentwicklung des Übertragungsnetzes. Nach Auffassung des VDE muss der erhöhte Transportbedarf im Leistungsbereich von mehreren Tausend Megawatt in erster Linie durch den Neubau von Höchstspannungsfreileitungen in Dreh- und Gleichstromtechnologie gedeckt werden. Um Innovationen in diesem Feld zu beschleunigen, sollten die Kosten für entsprechende Technologien und Pilotinstallationen als Bestandteil des Netznutzungsentgeltes anerkannt werden. Auch diese Fragen werden eine wichtige Rolle in Leipzig spielen. (VDE)

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