Flexibles Energiesystem für urbane Räume – Modellregion Kiel

Flexible Ladeinfrastruktur und intelligentes Netzmanagement für Kiel

KielFlex entwickelte und demonstrierte eine integrierte Ladeinfrastruktur- und Netzmanagementlösung für die Landeshauptstadt Kiel. Ziel war die kurzfristige Reduktion städtischer NOx-Emissionen durch verstärkte Elektrifizierung von Individualverkehr und ÖPNV sowie die netzdienliche Integration von Ladeinfrastruktur, Speichern und leistungselektronischen Komponenten (inklusive Landstrom-Anbindung im Seehafen). Die Umsetzung erfolgte in Labortests und einem Pilot-Quartier mit Demonstratoren.

Das Fraunhofer IFF übernahm im Projekt KielFlex die zentrale Verantwortung für die konzeptionelle Systemebene sowie die Umsetzung des daten- und softwareseitigen Integrations- und Steuerungsangebots. Das IFF entwarf und modellierte die Gesamtsystem-Architektur einschließlich Komponenten, Schnittstellen und Feldtest-Design, entwickelte Softwaremodule für das E-Mobility-Management (Datenhaltung, Kommunikation, Schnittstellen zu Ladeinfrastruktur, Speichern sowie Netz- und Verkehrssteuerung) und implementierte Optimierungsalgorithmen zum dynamischen Abgleich der verkehrs- und netzseitigen Bedarfe unter Berücksichtigung der Emissionsziele. Darüber hinaus evaluierte das IFF Standortkonzepte der Landeshauptstadt Kiel hinsichtlich Netzstabilität und NOx-Reduktionswirkung, koordinierte die Integration der IT- und Steuerungslösungen mit den technischen Partnern (SWK, CAU, ABB, KVG, SEEHAFEN) und begleitete die Labor- und Feldtests sowie die Auswertung der Messergebnisse. Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Bereitstellung von Betriebs- und Bedienkonzepten sowie Validierungs- und Verwertungsunterlagen, um die Übertragbarkeit des Demonstrators auf andere Kommunen zu sichern.

Projektziele:

  • Kurzfristige Verringerung lokaler NOx-Belastung durch Ausbau öffentlich zugänglicher und betrieblicher Ladeinfrastruktur
  • Elektrifizierung des ÖPNV (schrittweise: Hybrid → Opportunity Charging → vollelektrische Flotte)
  • Entwicklung und Integration eines E-Mobility-Management-Systems zur koordinierenden Steuerung von Ladepunkten, Speichern und flexiblen Lasten
  • Intelligentes Netzmanagement (dezentral: Batteriespeicher an Ladepunkten; zentral: Nutzung großer steuerbarer Lasten, Electric-Spring-Ansatz) zur Minimierung erforderlicher Netzausbauten
  • Demonstration in Labor und realem Quartier sowie Verbreitung als übertragbares Leuchtturmprojekt

Projektergebnisse:

  • Implementiertes E-Mobility-Management-System mit standardisierten Schnittstellen
  • Pilotinstallation von Ladepunkten (öffentlich/halböffentlich/betrieblich) inklusive Batteriespeichern und Netzanschlüssen (Betriebshof, Endhaltestellen)
  • Validierung der NOx-Minderung (Belegzahlen und Emissionsbilanz)
  • Konzepte und Algorithmen für netzdienliches Lademanagement und Spannungssicherung (Electric-Spring-Konzept)
  • Demonstrator für die Landstrom-Anbindung von Fähren und Kreuzfahrtschiffen im Seehafen
  • Leuchtturm-Dokumentation, Betriebsleitfäden und Verwertungsplan

Fachlich und redaktionell verantwortlich:

Jens Götze, M. Sc.

Dr. Christoph Wenge – Experte für elektrische Infrastrukturen, Vehicle-to-Grid- und Net-zero-Energiesysteme | Zum Expertenprofil

Seite zuletzt fachlich geprüft: 04.2026

Projektinfo

Projekttitel

KielFlex – Flexible Ladeinfrastruktur und intelligentes Netzmanagement für Kiel

Stichworte

Elektromobilität, Ladeinfrastruktur, E‑Mobility‑Management, Netzstabilität, NOx‑Reduktion, Landstrom, Batteriespeicher, Electric Spring

Projektlaufzeit

06.2018 bis 09.2022

Projektpartner

  • ABB AG
  • Christian‑Albrechts‑Universität zu Kiel, Lehrstuhl Leistungselektronik (Koordinator)
  • Eigenbetrieb Beteiligungen der LH Kiel (EBK) / LHK
  • Fraunhofer IFF
  • KVG Kieler Verkehrsgesellschaft mbH
  • SEEHAFEN KIEL GmbH & Co. KG
  • Stadtwerke Kiel AG

Projektförderung

Gefördert durch das Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des 8. Energieforschungsprogramm »Innovationen für die Energiewende«.