DC-LEO: Mit Straßenbahnoberleitungen Elektrofahrzeuge versorgen

Im Förderprojekt „DC-LEO – Gleichstromladen an elektrischen Oberleitungen“ aus dem Technologieprogramm „IKT für Elektromobilität“ soll eine Gleichstrom-Ladeinfrastruktur (DC-LIS) entwickelt werden, die auf das Oberleitungsnetz von Straßenbahnen zugreift.

Das Projekt ist auf drei Jahre begrenzt und läuft vom 01.07.2020 bis zum 30.06.2023. Das Projekt wird insgesamt mit ca. 1,5 Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

Das Straßenbahnnetz in Nordhausen ist in drei Linien unterteilt, auf denen – neben drei historischen Triebwagen für Sonderzwecke – neun Fahrzeuge des Typs Combino (Siemens) verkehren. Insgesamt besteht im Projektgebiet ein elektrifiziertes Oberleitungsnetz von 7,8 Kilometern Länge mit einem Unterwerk und über 350 Punkten für Abgriffe zur Errichtung von Oberleitungs-versorgten Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge. Das Oberleitungsnetz hat in der Regelversorgung eine Nennspannung von 600 V, es sind aber auch Spannungsspitzen bis 800 V möglich.

Die Idee des Projektes ist es, das bestehende Oberleitungsnetz der Straßenbahn Nordhausens als Lademöglichkeit für Elektrofahrzeuge auf der Straße zu nutzen – denn der Strom der Straßenbahnoberleitungen wird mit Gleichstrom geführt, sodass hier „mit geringerem technischem Aufwand höhere Ladeleistungen für Elektrofahrzeuge erzielt werden können, ohne den Betrieb der Straßenbahnen negativ zu beeinflussen“. Als Endprodukt soll eine DC-Ladesäule entstehen, welche:

• an jegliche Gleichstrom-geführte (Ober-)Leitung angeschlossen werden kann,
• den Sicherheitsstandards und Normen entspricht,
• die gängigen Gleichstrom-Ladestandards (CCS, CHAdeMO) mit den aktuellen Kommunikationsprotokollen bedient (IEC 61851 und ISO 15118),
• mit einem Identifizierungsverfahren und Abrechnungssystem ausgestattet ist,
• unterschiedliche Geschäftsmodelle (an einem Standort) abbilden kann,
• mit V2X ausgestattet ist, um Informationen zwischen Fahrzeug und Infrastruktur zu teilen, und
• einen wichtigen Baustein für eine Steigerung der Nachhaltigkeit im ÖPNV darstellt.

Ziel des Projektes ist aber nicht nur die technologische Entwicklung der Gleichstrom-Ladeinfrastruktur, sondern auch deren Erprobung im Einsatz eines städtischen Testfeldes in Nordhausen (Thüringen). Im Projektverlauf werden folgende vier Use Cases genauer untersucht:

1. Laden von E-Bussen in Busdepots (overnight charging auf dem Betriebshof)
2. Laden von E-Bussen im Umlaufverkehr für Großbusse oder auch als Ridepooling-Konzept
3. Laden von E-Fahrzeugen auf Park&Ride-Parkplätzen
4. Laden von E-Fahrzeugen privater Gelegenheitslader im öffentlichen Raum

Die Aufgaben im Projekt verteilen sich wie folgt: InTraSol übernimmt die Rolle des Konsortialführers und ist die Schnittstelle zwischen den Praxispartnern vor Ort in Nordhausen und den teilnehmenden Forschungsinstituten. InTraSol tritt als Konsortialführer auf, weil die Firma im Besitz des Gebrauchsmusters “Energieverteilungsanordnung und Ladestation für ein Elektromobil“ (Nr.20 2017 104 077) ist. Zudem ist das KMU als Konsortialleiter federführend für das Projekt- und Informationsmanagement zuständig. Die System Entwicklung Nordhausen GmbH (SEN) wird sich vorrangig um den Bau der Hardware sowie die Entwicklung der Software des Prototyps und der Kommunikationsschnittstelle kümmern. Die Stadtwerke Nordhausen bringen derweil ihre Kompetenzen bezüglich ihres Straßenbahnnetzes in das Projekt ein. In „DC-LEO“ führt das DLR-VE aus Oldenburg federführend Feldmessungen und Labortests durch, um die technische Machbarkeit des Demonstrators sicherstellen zu können. DLR-TS ist für die Stakeholder-orientierte Forschung, die Analyse des Verbundprojektes aus Nutzersicht sowie die Durchführung von Multiplikatoraktivitäten zuständig. Die Fachhochschule Erfurt ist vor allem für die Evaluation des Projektes verantwortlich.

Über das Vorhaben hinaus erhofft sich das Projektkonsortium zudem eine verstärkte öffentliche Aufmerksamkeit für den Industriestandort Nordhausen und die technische Verknüpfung von Straßenbahnen mit anderen Fahrzeugen. „Die intelligente Vernetzung von schienengebundenem ÖPNV und der notwendigen Infrastruktur für Elektrofahrzeuge sind ein wichtiger Baustein, um unsere Stadt heute und morgen noch lebenswerter zu machen. Obendrein zeigt es uns deutlich, dass für die Vernetzung aller Fortbewegungsmittel auch die Straßenbahn in unserer Stadt von Bedeutung ist“, so Oberbürgermeister Kai Buchmann.
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