Interview mit den Erfindern der TH Köln

(WK-intern) – Mit dem zunehmenden Ausbau der Elektromobilität rückt auch die Leistungsfähigkeit der Ladeinfrastruktur immer stärker in den Fokus.

Künftig werden zahlreiche Ladestationen für Elektrofahrzeuge zeitweise hohe elektrische Leistungen aus dem Stromnetz beziehen.

Um eine zuverlässige Stromversorgung sicherzustellen, müssen Netzüberlastungen auch bei gleichzeitigem Laden vieler Fahrzeuge vermieden werden. Einen innovativen Lösungsansatz für diese Herausforderung haben Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt und Prof. Dr. Ingo Stadler vom Institut für Elektrische Energietechnik (IET) der Technischen Hochschule Köln mit GridMaximizer entwickelt. Das System erhöht die Auslastung bestehender Stromnetze, indem die Messdaten einzelner Ladestationen miteinander verknüpft werden. So kann der aktuelle Netzzustand dezentral erfasst und daraus die maximal verfügbare Ladeleistung ermittelt werden.

Als zentraler Dienstleister des Verbunds innovation2business.nrw bietet PROvendis interessierten Unternehmen die Möglichkeit der Lizenzierung sowie der gemeinsamen Weiterentwicklung der Technologie. Im Interview erläutern die Erfinder unter anderem, wie GridMaximizer funktioniert, was die Technologie besonders macht, welche Vorteile sie gegenüber bestehenden Ansätzen bietet und wie der Weg bis zur möglichen Markteinführung aussieht.

Wie ist die Idee zu GridMaximizer entstanden?

Prof. Dr. Stadler: Das ist mittlerweile schon etliche Jahre her, noch deutlich bevor der Paragraph 14a des Energiewirtschaftsgesetztes erneuert wurde und heute alle darüber sprechen. Es gab immer wieder Berichte in Zeitungen und im Fernsehen mit der Absicht, Elektromobilität zu verhindern, indem die Behauptung aufgestellt wurde: „Aber wenn alle gleichzeitig laden, bricht unsere Stromversorgung zusammen!“ Uns war schon immer klar, dass wenn wir den Netzzustand in Verteilnetzen kennen würden, können wir sehr viel Elektromobilität integrieren, ohne dass es zu Engpässen kommt. Daraus sind dann die ersten Forschungsarbeiten entstanden.

Was ist das Besondere an der Erfindung?

Prof. Dr. Waffenschmidt: Dadurch, dass wir dezentral Messwerte – z.B. an Ladeboxen – aufnehmen und diese in einem Niederspannungsnetz untereinander teilen, können wir den Netzzustand bestimmen, zumindest gut abschätzen. Sollten dann wirklich zu viele Autos gleichzeitig laden (oder Wärmepumpen heizen oder Photovoltaikanlagen Strom einspeisen), können wir die Leistungen an manchen Stellen gerade so stark drosseln, dass überall Spannungen, Ströme und Leistungen im Normbereich bleiben.

Welche Vorteile bietet die Technologie gegenüber bestehenden Ansätzen?

Prof. Dr. Stadler: Der Vorteil ist, dass unsere Idee dezentral und ohne so etwas wie eine Leitwarte funktioniert. Durch den Austausch der Messwerte kann an jedem Netzknotenpunkt selbst der Zustand bestimmt werden und daraus können Handlungen abgeleitet werden.

Für welche Anwendungsbereiche eignet sich GridMaximizer besonders?

Prof. Dr. Stadler: Geboren wurde die Idee wegen der Elektromobilität, sie lässt sich aber auf alle flexiblen Lasten anwenden, insbesondere auf Wärmepumpen mit Wärmespeichern oder Batteriespeichern.

Wann wurde Ihnen bewusst, dass die Erfindung schutzrechtlich gesichert werden sollte?

Prof. Dr. Waffenschmidt: Aus meiner Praxis in der Industrieforschung habe ich ein Gespür für passende Themen entwickelt. Wir waren der Ansicht, dass unser Ansatz wirklich neu ist und im Falle des Erfolges die Anwendung weitreichend sein wird. Die erfolgreiche Umsetzung wird viel konventionellen Netzausbau mit viel Kupfer und Aluminium in der Erde überflüssig machen.

Welche Unterstützung haben Sie durch PROvendis erhalten?

Prof. Dr. Waffenschmidt: PROvendis hat den kompletten Prozess der Patentanmeldung im Auftrag der TH Köln übernommen und wir wurden gut durch diesen sehr formalen Prozess geleitet.

Wie geht es jetzt weiter und welche nächsten Schritte stehen auf dem Weg zur Markteinführung Ihrer Erfindung an?

Prof. Dr. Stadler: Mittlerweile haben wir in verschiedenen Forschungsprojekten die Idee entwickeln können und sind jetzt so weit, dass wir erstmals gemeinsam mit einem Netzbetreiber aus dem Labor ins wirkliche Leben gehen. Das ist aber noch lange nicht das Ende. Wir suchen kommerzielle Partner, um die Idee auszurollen und weiterzuentwickeln.

Weitere Informationen

• ↗ TH Köln
• ↗ Institut für Elektrische Energietechnik (IET) – TH Köln
• ↗ GridMaximizer – Technologie

Über uns:

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PROvendis forciert Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Wirtschaft und ist für Hochschulen und Unternehmen im Bereich IP-Management und IP-Vermarktung tätig. Die PROvendis GmbH ist die Tochtergesellschaft von 28 Hochschulen und seit dem Jahr 2002 als IP-Dienstleister für derzeit über 30 Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen verantwortlich.

• https://provendis.info/ueber-uns/organisation/gesellschafter

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27 Hochschulen des Landes Nordrhein-Westfalen und die PROvendis GmbH bilden zusammen den Verbund innovation2business.nrw. Der Verbund für Intellectual Property (IP) der NRW-Hochschulen fördert den professionellen Wissens- und Technologietransfer in die Wirtschaft und Gesellschaft. Die Universität Münster ist beauftragte Hochschule und übt gemeinsam mit PROvendis die Funktion als Verbundkoordinator aus. Der Verbund wird durch das Land Nordrhein-Westfalen gefördert. Zuwendungsgeber ist das Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie.

Hier wird ein innovativer Ansatz verfolgt: Unternehmen erhalten kostenlos Zugang zu Hochschulwissen, um gezielt ihre Innovations- und Know-how-Fragestellungen zu beantworten. Nordrhein-Westfalen hat mit innovation2business.nrw erstmals eine technologie- und standortübergreifende Ansprechstelle etabliert, die Unternehmen unbürokratisch Zugriff auf das Innovationspotenzial der NRW-Hochschulen ermöglicht. PROvendis übernimmt dabei als erfahrener Dienstleister die zentrale Vermittlung von Expertise und Forschungsergebnissen. PROvendis ist seit über 20 Jahren als Dienstleister für Bewertung, Schutz und Vermarktung von neu entstandenem geistigem Eigentum für Hochschulen und Unternehmen tätig. Mit detaillierter Kenntnis der NRW-Innovationslandschaft stellen die PROvendis-Innovationsmanager*innen Kontakt zu Wissenschaftler*innen der NRW-Hochschulen her. Die Hochschulen werden bei der Sicherung ihres geistigen Eigentums unterstützt. Ziel ist es, Patente schneller und gezielter in die Anwendung zu bringen und so Nordrhein-Westfalen als zukunftsfähigen und wettbewerbsstarken Innovationsstandort zu positionieren.

• https://provendis.info/innovation2businessnrw/der-verbund
• https://provendis.info/innovation2businessnrw/wirtschaft-wissenschaft

PM: TH Köln

PB: Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt (1.v.l.) und Prof. Dr. Ingo Stadler (2.v.l.) vom Institut für Elektrische Energietechnik (IET) der Technischen Hochschule Köln haben mit dem GridMaximizer ein System entwickelt, das die Auslastung bestehender Stromnetze erhöht. / Foto: TH Köln