Innovative Hochspannungs-Batteriesysteme für die Schifffahrt
Das europäische Forschungsprojekt Harpooners (High voltAge, modulaR and low weight electric POwertrains fOr NExt generation waterborne tRanSport) entwickelt eine neue Generation von Hochspannungs-Batteriespeichersystemen für maritime und Binnenwasserstraßenfahrzeuge. Ziel ist es, ein modulares und flexibles Wechselstrom-Batteriesystem zu schaffen, das Batterieeinheiten direkt mit der Leistungselektronik und den Bordnetzen integriert. Diese Architektur eliminiert die Notwendigkeit eines Transformators und ermöglicht eine gemeinsame Kühlung von Batteriemodulen und Leistungselektronik, was das Gesamtsystem leichter und kompakter macht.
Ein zentrales Merkmal des Systems ist die Flexibilität in der Wahl der Batteriezellen: Es kann sowohl mit vorhandenen als auch mit neu entwickelten Zelltechnologien betrieben werden. Harpooners konzentriert sich auf praxisnahe Anwendungen mit Speicherleistungen zwischen 5 und 10 MWh in voll-elektrischen oder hybriden Antriebssystemen. Diese werden umfassend simuliert und optimiert, um maximale Effizienz und Sicherheit zu gewährleisten.
Echtzeit-Monitoring und Cybersicherheit
Das Projekt integriert ein Echtzeit-Monitoring mittels eines verteilten Batteriemanagementsystems (BMS) auf Batterieebene sowie eines Energiemanagementsystems (EMS) auf Systemebene. Ein Digitaler Zwilling verknüpft diese Kontrollsysteme mit Edge-Cloud-Schnittstellen zur prädiktiven Analyse. Dabei werden auch neuartige Cybersicherheitsalgorithmen entwickelt, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Die Systemarchitektur soll im Projektverlauf bis auf TRL 5 demonstriert werden.
AITs Beitrag zum Projekt
Das AIT Austrian Institute of Technology ist ein zentraler Partner im Harpooners-Konsortium, das 13 Partner aus vier EU-Ländern und drei assoziierten Ländern umfasst. Das AIT übernimmt Aufgaben wie die Auswahl geeigneter Zellchemien, die Entwicklung eines Multiphysik-Simulationsframeworks zur Analyse von Batterien und die Unterstützung des Sicherheitslebenszyklus. Dragan Simic, Harpooners-Projektmanager am AIT, betont: „Die Dekarbonisierung des europäischen Seeverkehrs erfordert Innovationen, die Kosteneffizienz, regulatorische Anforderungen und Skaleneffekte der Elektrifizierung in Einklang bringen.“
