Forschungsgruppe

Sektorenkopplung – Mobilität

Fahrzeug-Teststand am Institut für Vernetzte Energiesysteme
Am Fahrzeug-Teststand erforscht die Gruppe "Sektorenkopplung - Mobilität", wie sich neben der Nutzung der ausgespeisten elektrischen Energie auch die Abwärme eines mit Wasserstoff betriebenen Brennstoffzellenfahrzeugs möglichst effizient und systemdienlich zur Heizunterstützung in Gebäuden nutzen lässt.

Die wachsende Verbreitung von batterieelektrischen und wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen stellt eine Herausforderung und zugleich eine Chance für das Energiesystem dar: Einerseits werden große Mengen Strom beziehungsweise Wasserstoff für ihren Betrieb benötigt. Andererseits kann die so in den Fahrzeugen gespeicherte Energie für die Versorgung von Gebäuden oder ganzen Quartieren mit Strom und Wärme genutzt werden. Diese kann systemdienlich zur Stabilisierung des Stromnetzes und in der lokalen Wärmeversorgung eingesetzt werden und so helfen, Bedarfe und Erzeugung erneuerbarer Energien in Einklang zu bringen.

Die Gruppe Sektorenkopplung – Mobilität erforscht vor diesem Hintergrund, wie die Schnittstellen zwischen Fahrzeugen sowie Strom- und Wärmenetzen beschaffen sein müssen, um das Potenzial auszuschöpfen. Hierbei werden sowohl Lastenräder und Pkw als auch Fahrzeuge höherer Leistungsklassen wie Lkw oder Landmaschinen sowie digital verbundene Fahrzeuge als virtuelle Kraftwerke, sogenannte Flottenkraftwerke, betrachtet. Zusätzlich analysiert die Gruppe die Wasserstoffspeicherung und -bereitstellung für die verschiedenen Anwendungen.

In der praktischen Umsetzung nutzt die Gruppe ein am DLR umgerüstetes Brennstoffzellenfahrzeug, so dass im Stand Strom ausgespeist und die Abwärme der Brennstoffzelle im Gebäude genutzt werden kann. Für batterieelektrische Fahrzeuge wird die Kopplung über uni- und bidirektionale Ladesäulen hergestellt und in Gebäude- und Quartiersenergiemanagementsysteme informationstechnisch eingebunden. Die Potenziale größerer Fahrzeuge oder -verbünde für Wärme- und Stromnetze werden in Optimierungssimulationen unter anderem mit dem am Institut entwickelten Modell MTRESS analysiert. Die physikalische Umsetzung der Kopplung von Fahrzeugen und Gebäuden, Quartieren und landwirtschaftlichen Liegenschaften wird durch verfahrenstechnische Simulationen ergänzt. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Analyse der Reinheit von Wasserstoff als Kraftstoff für Brennstoffzellen nach Speicherung und Transport.

Ergänzende Beiträge zum Thema:

Kontakt

Dr. Michael Kröner

Gruppenleiter
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Vernetzte Energiesysteme
Stadt- und Gebäudetechnologien
Carl-von-Ossietzky-Straße 15, 26129 Oldenburg