HYC1000 – die flexible All-in-one-Lösung für Ladeparks der Zukunft

Die 2024 in Kraft getretene Alternative Fuels Infrastructure Regulation (AFIR) der Europäischen Union verlangt in den nächsten Jahren den flächendeckenden Ausbau von Ladeinfrastruktur für Pkw und Lkw entlang der Hauptverkehrsachsen (TEN-V-Kernnetz). Alle, die einen Ladepark modernisieren oder neu bauen wollen, stehen damit vor einem Problem. Konzentrieren sie sich auf PKW, riskieren sie, an denselben Standorten die strengen gesetzlichen Lkw-Vorgaben der kommenden Jahre zu verfehlen. Planen sie hingegen für Lkws, investieren sie in eine Infrastruktur, die vorläufig kaum ausgelastet und somit potenziell unwirtschaftlich ist. Den Ausweg aus dem Dilemma bietet das Südtiroler Unternehmen Alpitronic mit seinem Hypercharger 1000 (HYC1000). Das dezentrale Split-System vereint beide Welten in einer einzigen flexiblen Lösung, die sowohl Pkw als auch Lkw dynamisch versorgen kann.

Inhaltsverzeichnis:

1. Das HYC1000-Ladesystem im Überblick
2. Die wichtigsten Vorteile des HYC1000 für die Elektromobilität
3. Diese Fahrzeuge können am HYC1000 laden
4. Infrastrukturelle Herausforderungen für den Einsatz des Alpitronic HYC1000
5. Regulatorische und rechtliche Auflagen für den Betrieb des HYC1000
6. Wirtschaftliche Rentabilität und Marktpositionierung des HYC1000
7. Die Rolle von Mer Germany bei der Systemintegration des HYC1000

Das HYC1000-Ladesystem im Überblick 

Beim Alpitronic HYC1000 handelt es sich um ein modulares Hochleistungsladesystem mit folgenden Spezifikationen: 

• bis zu 1.000 kW Ladeleistung 
• CCS sowie MCS-Unterstützung (bis 1.500 A) 
• bis zu acht gleichzeitig nutzbare Ladepunkte 
• 62,5-kW-Leistungsgranularität (für dynamisches Lastmanagement) 

Das Herzstück des HYC1000 ist eine zentrale Leistungseinheit (Power Cabinet), die bis zu acht Siliziumkarbid-Leistungsstacks (SiC Generation 2) mit je 125 kW beherbergt. Typischerweise wird sie zehn bis 30 Meter von den Ladepunkten entfernt aufgestellt, wobei je nach Installationskonzept und Kabelquerschnitt auch Abstände von bis zu 100 Metern möglich sind. 

Direkt an den Ladebuchten stehen nur noch die Dispenser (Satelliten-Ladesäulen), die sich durch ihr extrem schlankes, platzsparendes Design auszeichnen. Ein Power Cabinet kann bis zu vier duale Dispenser speisen. Diese können je nach Ausführung sowohl CCS-Anschlüsse für Pkw als auch MCS-Anschlüsse für schwere Nutzfahrzeuge bereitstellen. Dadurch lassen sich Pkw und Lkw gleichzeitig aus derselben Leistungseinheit versorgen.

Die wichtigsten Vorteile des HYC1000 für die Elektromobilität

Der HYC1000 ermöglicht es, Ladeparks ohne Mehraufwand sowohl auf Pkw als auch auf schweren Güterverkehr auszurichten. Zum einen ist er in der Lage, einen großen Lkw-Akku innerhalb der gesetzlich vorgeschriebenen 45-Minuten-Pause des Fahrers aufzuladen. Zum anderen kann er die Energie über herkömmliche CCS2-Stecker dynamisch auf mehrere Pkw verteilen. Auch Lkw-Pkw-Kombinationen sind möglich. Lädt beispielsweise ein Lkw mit 600 kW, bleiben 400 kW für Pkw übrig. 

Der HYC1000 verwaltet seine Gesamtleistung in 62,5-kW-Schritten. Die Plattform prüft in Millisekunden-Intervallen die Batteriemanagementsysteme der angeschlossenen Fahrzeuge und leitet den Strom dorthin, wo er gebraucht wird. Dockt ein E-Lkw mit einer leeren 600-kWh-Batterie an, bündelt das System alle acht Leistungsmodule und schickt die gesamten 1.000 kW an diesen Lkw. Belegen vier Pkw gleichzeitig die Dispenser, erhält jedes Fahrzeug 250 kW. Schließt ein Fahrzeug den Ladevorgang ab oder drosselt seine Leistungsaufnahme im oberen Batterieladestand, verteilt der HYC1000 die frei werdenden 62,5-kW-Blöcke automatisch an die verbleibenden Fahrzeuge um. 

Durch die Auslagerung des Power Cabinets bleibt an den eigentlichen Ladepunkten mehr Raum für Rangiermanöver und Barrierefreiheit. Die schlanken Dispenser blockieren keine Sichtachsen und die Lärmbelastung direkt am Fahrzeug sinkt drastisch.

Diese Fahrzeuge können am HYC1000 laden

Am Alpitronic Hypercharger 1000 können grundsätzlich alle modernen batterieelektrischen Fahrzeuge laden, die einen standardisierten Gleichstrom Schnellladeanschluss (DC) besitzen. Über CCS-Kabel liefert das System 500 bis 600 Ampere Ladestrom an: 

• Elektro-Personenkraftwagen 
• leichte Nutzfahrzeuge und Transporter 
• Elektro-LKW der ersten Generation, die noch über klassische CCS-Stecker verfügen 

800-Volt-Fahrzeuge können am HYC1000 ihre maximale Ladeleistung von 240 bis 320 kW voll abrufen. Auch 400-Volt-Fahrzeuge kommen problemlos mit der HYC1000-Architektur zurecht. 

Das eigentliche Spezialgebiet des HYC1000 sind Nutzfahrzeuge mit Megawatt Charging System (MCS) wie:  

• schweren 40-Tonnen-Sattelzugmaschinen 
• elektrische Reise- und Linienbusse 
• Spezial- und Logistikfahrzeuge (z. B. große Muldenkipper, Feuerwehrfahrzeuge, Terminal-Zugmaschinen in Häfen) 

Der HYC1000 ist spannungsflexibel und abwärtskompatibel. Das dynamische Energiemanagement passt den Stromfluss exakt auf den Bedarf des Fahrzeugs an und schützt damit die Fahrzeugbatterien vor Überlastung und vorzeitigem Verschleiß.

Infrastrukturelle Herausforderungen für den Einsatz des Alpitronic HYC1000

Da der HYC1000 bis zu einem Megawatt Gleichstrom bereithält, stellt er besondere Anforderungen hinsichtlich des Netzanschlusses. Ein Betrieb über das normale Niederspannungsnetz (400 V) ist nicht möglich. Somit ist ein direkter Anschluss an das Mittelspannungsnetz (10 kV bis 20 kV) des regionalen Verteilnetzbetreibers (VNB) erforderlich. Zudem muss eine Transformatorenstation vorhanden sein, die den Mittelspannungsstrom für das Power Cabinet des HYC1000 herunterregelt. Überdies muss das Netz eine AC-Eingangsstromstärke von rund 1.600 Ampere bei Volllast stabil bereitstellen können. 

Die zentrale Leistungseinheit wiegt je nach Bestückung bis zu zwei Tonnen. Sie benötigt ein massives Betonfundament mit integrierten Kabelkanälen. Aufgrund der Geräuschentwicklung der Hauptlüftung ist ein Standort am Rand des Geländes oder hinter einer Lärmschutzwand zu empfehlen. Während für Pkw normale Parkbuchten ausreichen, brauchen Lkw mindestens 16,5 Meter lange Durchfahrtsspuren. An diesen sollten die Dispenser des HYC1000 so positioniert sein, dass die meist seitlich verbauten Fahrzeug-Ladebuchsen leicht erreichbar sind. 

Um das Power Cabinet mit den Dispensern an den Parkbuchten zu verbinden, müssen dicke, hochisolierte DC-Leistungskabel im Boden verlegt werden.

Regulatorische und rechtliche Auflagen für den Betrieb des HYC1000

Nach Installation und Inbetriebnahme des HYC1000 müssen die neuen Ladepunkte beim zuständigen regionalen Eichamt (§ 32 MessEG) angemeldet werden. Um den bürokratischen Aufwand für den Betreiber möglichst gering zu halten, setzt Alpitronic auf das Verfahren der Konformitätsbewertung. Jeder HYC1000 wird ab Werk geeicht und mit einem offiziellen Metrologiekennzeichen ausgeliefert. Diese herstellerseitige Eichung ist für die ersten acht Jahre gesetzlich gültig. Daher kann das manuelle Nachmessen durch einen Eichbeamten direkt am Standort entfallen. 

Wie viel Strom ein Fahrzeug abnimmt, wird am Power Cabinet des HYC100 gemessen und in Echtzeit auf das Display des Dispensers übertragen. Die Transparenz und Fairness gegenüber den Kunden wird dadurch gewährleistet, dass physikalische Leistungsverluste im Erdkabel zwischen Leistungsschrank und Fahrzeug automatisch herausgerechnet werden. Somit zahlen die Abnehmer centgenau die Energie, die tatsächlich in der Fahrzeugbatterie ankommt. 

Für lückenlose Nachvollziehbarkeit sorgt eine spezielle Transparenzsoftware. Mit dieser können die Kunden den kryptografisch signierten „digitalen Kassenbon“ auch noch Wochen später unabhängig überprüfen. Der Zugang erfolgt barrierefrei und ohne Installationsaufwand via QR-Code oder Weblink. Diese werden nach dem Ladevorgang auf dem Display des Dispensers oder auf der digitalen Quittung des Mobilitätsanbieters bereitgestellt.

Wirtschaftliche Rentabilität und Marktpositionierung des HYC1000

Durch seinen modularen Aufbau lässt sich der HYC1000 bedarfsgerecht skalieren. Ein Betreiber kann das System zunächst mit CCS2-Kabeln ausstatten und so den Pkw-Markt bedienen. Werden dann in den kommenden Jahren immer mehr Diesel-Lkw durch schwere E-Nutzfahrzeuge ersetzt, lässt sich der Standort relativ unkompliziert auf den MCS-Standard aufrüsten. 

Für die wirtschaftliche Kalkulation ist diese Flexibilität von unschätzbarem Wert. Das Risiko für Fehlinvestitionen sinkt damit gegen null. Eine spätere Modernisierung beschränkt sich auf den Tausch oder die Ergänzung der Ladekabel und -stecker am an der Ladebucht. Die Leistungselektronik im Power Cabinet des HYC1000 bleibt unangetastet. Erneute Tiefbauarbeiten sind ebenso wenig nötig wie langwierige Neuanträge für höhere Netzkapazitäten beim Energieversorger. 

Dank hochmoderner Siliziumkarbid-Halbleiter liegt der Gesamtwirkungsgrad des HYC1000 bei Nennlast bei mehr als 97,5 %. Die thermischen Verlustleistungen halbieren sich im Vergleich zu älteren siliziumbasierten Technologien. Das schont das lokale Stromnetz, minimiert teure Energieverluste und senkt die laufenden Betriebskosten.

Die Rolle von Mer Germany bei der Systemintegration des HYC1000

Mit dem HYC1000 liefert Alpitronic eine verlässliche und zukunftsorientierte Antwort auf die strengen regulatorischen Vorgaben der AFIR. In der Praxis kann das System seine technische Überlegenheit aber nur ausspielen, wenn die komplexen infrastrukturellen Herausforderungen professionell gemeistert werden. Hierbei steht Ihnen die Mer Germany GmbH als ganzheitlicher Partner mit Expertise und Leidenschaft zur Seite. 

In unserem E-Ladenetz profitieren Sie von einer zukunftsfähigen Ladeinfrastruktur, die durch maximale Flexibilität, höchste Energieeffizienz und eine platzsparende dezentrale Bauweise überzeugt: https://chargeportal.de.mer.eco/findCharger