Medusa

Mit MEDUSA entwickelt das AIT Austrian Institute of Technology eine innovative Ladeplattform für die leistungsstarke und effiziente Elektrifizierung von schweren Nutzfahrzeugen, E-Bussen und Logistikflotten. In der ersten Projektphase steht ein modularer Aufbau mit einer Leistungseinheit von 40 kW im Mittelpunkt – auf Basis einer fortschrittlichen Dual Active Bridge (DAB) Topologie. 

Das Ziel: Die Entwicklung eines skalierbaren Megawatt-Ladesystems im Mittelspannungsbereich, das neue Maßstäbe in Sachen Effizienz, Kompaktheit und Systemintegration setzt. 

• Topologie: Dual Active Bridge (DAB) – ideal für bidirektionale Energieübertragung mit hoher Effizienz 
• Leistung (Phase 1): 40 kW pro Modul, modular skalierbar bis in den Megawattbereich 
• Spannungsebene: Direktanschluss an Mittelspannungsnetze (z. B. 10–20 kV) zur Reduktion von Infrastrukturkosten 
• Anwendungsbereiche: Schnellladung für E-LKWs, E-Busse, schwere Nutzfahrzeuge und industrielle Elektromobilität 
• Zukunftsfähigkeit: Schnittstellenkonformität mit MCS (Megawatt Charging System) Standard 

• Reduzierter Platzbedarf durch Mittelspannungsanbindung ohne zusätzliche Transformatoren 
• Modularer Aufbau für flexible Systemarchitekturen und schrittweise Skalierung 
• Hohe Energieeffizienz durch moderne Leistungselektronik mit galvanischer Trennung 
• Robustheit und Langlebigkeit für den industriellen Dauereinsatz 

• Direktanschluss an Mittelspannung reduziert zusätzliche Transformationsverluste und -kosten
• Hohe Leistungsdichte bei kompakter Bauform
• Zukünftige Unterstützung für bidirektionales Laden (V2G-fähig)
• Geeignet für 24/7-Dauerbetrieb in rauen Umgebungen 

• Ladeinfrastruktur für E-LKWs und E-Busse
• Industrieparks und Logistikzentren
• Ladehubs entlang von Fernverkehrsrouten
• Forschung und Demonstration von Hochleistungsladung

Die MEDUSA-Initiative (Multi-Megawatt Medium-Voltage fast Charging) ist in drei Teilprojekte unterteilt.

Die erste Projektphase (Juni 2023 abgeschlossen) beinhaltete eine Aufbereitung von:

• Anforderungsdefinitionen,
• topologischen Umsetzungen und
• den Entwurf und Vergleich verschiedener Lösungen sowie eine kleine Konzeptdemonstration

für ein Multi-Megawatt-Mittelspannungs-Schnellladesystem für Elektrofahrzeuge.

Die zweite Projektphase (Mai 2024 gestartet) konzentriert sich auf:

• den Bau eines groß angelegten Demonstrators, der auf den Ergebnissen von Phase I aufbaut. Der Demonstrator besteht aus: (a) einem 1.5 MW, 1200 V bis zu einer maximalen Spannung von 1500 V DC/DC ultraschnellen Ladegerät und (b) einem 200 kW Leistungselektronik-Stack, der auf der neuesten Infineon SiC-Technologie basiert und eine einfache und schnelle Integration sowie MW-Stacking für zukünftige Ladestationen ermöglicht, (c) einem LKW mit einer 1 MWh, 1.4 MW 920 V Batterie, entwickelt von einem Schweizer LKW-Hersteller und (d) einem Megawatt-Ladekabel inklusive Stecker (MCS Level 3), die in das Megawatt-Schnellladegerät integriert werden.
• die Analyse der geografischen Bedingungen und Verkehrsströme in Verbindung mit einer Netzsimulation.

Die dritte Projektphase (in Vorbereitung) konzentriert sich auf:

• die Entwicklung einer Hochleistungsmittelspannungs-Gleichrichterstufe.

„Für die Schnellladung eines LKWs wird die Leistung von 1-3 Megawatt benötigt. Die Bereitstellung dieser hohen Leistung kann für das Netz eine Herausforderung sein. Daher arbeiten wir im Projekt mit ausgewählten Partnern zusammen, die über das technologische Know-how für die Entwicklung einer Multi-Megawatt-Schnellladestation mit direkter Mittelspannungsnetzanbindung sowie netzstabilisierenden Eigenschaften verfügen. Diese Ladesäulen sollen zukünftig sowohl eine Schnellladung von 3 Megawatt oder mehrere Ladungen von 150 Kilowatt, das entspricht dem Bedarf rund 20 PKWs, ermöglichen“, erklärt Markus Makoschitz, Projektleiter und Principal Scientist am AIT Center for Energy. Weiters sollen durch die Anbindung von Batteriespeichersystemen im Verbund mit Solarstromtechnologie CO₂-Emissionen reduziert werden.

In einer abschließenden Live-Veranstaltung wird am AIT ein Megawatt-Ladevorgang mit einem DC-Megawatt-Ladegerät Made-in-Austria demonstriert.

Das Projekt MEDUSA wird im Rahmen der Zero Emission Mobility finanziert, ein Forschungs- und Demonstrationsprogramm des Klima- und Energiefonds im Bereich der nachhaltigen Mobilität und Energieversorgung.

Phase I: https://www.klimafonds.gv.at/call/zero-emission-mobility-2021/

Phase II: https://www.klimafonds.gv.at/call/zem-2023/