Die Batteriewechseltechnologie (battery swapping technology) ist eine bahnbrechende Lösung, die Fachleuten in der Elektrofahrzeugbranche neue Möglichkeiten bietet. Dieser innovative Ansatz ermöglicht den schnellen Austausch leerer Batterien durch voll aufgeladene, wodurch lange Ladezeiten vermieden und die Reichweite des Fahrzeugs verlängert werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Personalbeschaffung in diesem Spezialgebiet.
Der Batteriewechselprozess ist relativ unkompliziert. Wenn ein Elektrofahrzeug aufgeladen werden muss, fährt der Fahrer zu einer speziellen Batteriewechselstation (Power Swap Station) und parkt in einer dafür vorgesehenen Bucht. Ein Robotersystem entnimmt dann die leere Batterie aus dem Fahrzeug und ersetzt sie durch eine voll geladene. Der gesamte Vorgang kann in weniger als fünf Minuten abgeschlossen werden, sodass der Fahrer seine Fahrt mit minimaler Unterbrechung fortsetzen kann.
Zurzeit unterstützen einige Elektroautomodelle den Batteriewechsel, aber die Technologie ist noch nicht weit verbreitet. Mehrere Unternehmen arbeiten jedoch an der Entwicklung und Verbreitung dieser Technologie.
Ein Zukunftsprodukt ist das SWAPTOPUS®, das die frisch aufgeladenen Akkus der Wechselstation für 100 MWh und mehr pro Tag zur Bereitstellung von Speicherenergie für das volatile Stromnetz der Zukunft nutzt. Der SWAPTOPUS® ist eine Energiestation für Mobilität und Netz. Aus der E-Tankstelle wird ohne Funktionsverlust ein Autoakku-Speicherkraftwerk (z. B. für Regelenergie oder "Peakshaving" [Lastspitzenkappung]).
Die sieben Elemente der E-Tankstelle der Zukunft
• Batteriewechsel in max. 1,5 Minuten
• Plug-in-Hubs mit flexibler Aufladung
• Dual-Use-Speicher zur Energieregulierung
• Einsparung von Energiekosten
• Komfort der herkömmlichen Tankstellen
• Sehr hohe Batterie-Lebensdauer
• Blackout-Vorsorge
Der Express-Batteriewechsel wird als zentralen Bestandteil zukünftiger dualer Tankstellenkonzepte gesehen. Aus normalen E-Tankstellen können additiv Energiestationen bzw. Knotenpunkte einer flexiblen und dezentralisierten EE-Stromversorgungs-Infrastruktur werden.
Batteriewechselstationen mit 1.000 Wechseln und 50 MWh Energiebereitstellung pro Tag verfügen über ausreichend Stille Reserven, um zusammen mit einem kleineren Zusatzspeicher den Betrieb von angekoppelten Batteriekraftwerken (10-20 MW) sicherzustellen. Mit solchen 10 - 12.000 Energiestationen für Mobilität und Netz könnte der zukünftige deutsche Stromspeicherbedarf (bis zu 100 GW bei über 1000 TWh Stromnachfrage p.a.) voll gedeckt werden. Sie brauchen keine komplizierten Standortplanungen, sondern können durch eine Erneuerung des Tankstellennetzes an den bewährten Standorten installiert werden. Der Batteriewechsel von INFRADianba ist in Kombination mit dem EE-Einkauf über Preis-Minimierungsbilanzkreise und mit Batteriekraftwerken für Primäre Regelleistung und Peakshaving der Archimedische Punkt für eine schnelle, effiziente Verzahnung von Mobilitäts- und Energiewende, für eine Logistik der Nachhaltigkeit.
Konkret heißt das:
• In Deutschland z. B. müssen nur die vorhandenen Tankstellen mit Batteriewechselstationen ausgerüstet werden; das zeit- und ressourcenfressende Erneuern der 900 Ortsnetze und Installieren von bis zu 30 Mio. Ladepunkten wird weitgehend unnötig (Komplexitätsreduzierung: Faktor 3.000).
• Mit Batteriewechsel erhalten die E-Autofahrer in 1 - 1,5 Minuten (20 Sekunden technische Wechselzeit) eine frisch geladene Batterie. Das wird kein Plug-in-Schnellladen jemals schaffen! Das gibt mehr sinnvoll nutzbare Zeitsouveränität und reduziert die oft stressigen Zwänge der Mobilität. Die ungeliebte Fesselung vieler Menschen an zu lange Abläufe durch Tanken und Fahren wird durch die Schnelligkeit des Wechselns um viele Stunden im Monat reduziert.
• Mit bis zu 1.000 Wechseln am Tag entsteht eine optimale Betriebsgröße für einen nachhaltigen Stromeinkauf (z. B. PV-Strom, Windkraft-Überschussstrom), für sonstige Tankstellen-Services und für ein Batteriespeicher-Potenzial (50 MWh Durchsatz pro Tag), das vor Ort einen wirtschaftlich attraktiven Betrieb von Batteriespeicher-Kraftwerken ermöglicht. Von Zusatzspeichern unterstützt, können die Stillen Speicher-Reserven der Batteriewechselstation Kraftwerke von 10-20 MW in Gang halten, die vor allem der zuverlässigen und höchstwertigen Bereitstellung Primärer Regelleistung für das Smart Grid dienen sollen. Dadurch wird auch ein nachhaltiger integrierender Beitrag geleistet, dass es keine 2 teuren Batteriewelten bei Netz und Mobilität geben muss.
• Der Batteriewechsel mit Batterie-Leasing nimmt dem einzelnen Verbraucher den Hauptteil des Risikos, des oft zeitfressenden Stresses (s. u. a. Betriebssicherheit oder Entsorgung) und der Kosten ab, die mit einer eingebauten Batterie verbunden sind. Im Batterie-Leasing übernimmt der Betreiber die Hauptverantwortung, der dadurch entschädigt wird, dass er die Batterie im Dual Use als verfügbares wertvolles Produktionsmittel optimieren kann und einen nachhaltigkeitsdienlichen Unternehmer-Nutzen aus der nun möglichen Vervierfachung ihrer Lebensdauer ziehen kann.