Case Study ELMI Power GmbH

Laden ohne Kommando-Zentrale

Ein Schnellladehub ist ein Streit auf engem Raum. Der Pufferspeicher will geschont werden, die Leistungs-Elektronik will kühl bleiben, der Netzanschluss will nicht überlastet werden. Und das Fahrzeug soll einfach nur laden. Alle gleichzeitig, alle berechtigt.

Bisher entscheidet darüber eine zentrale Steuerung mit festen Schwellenwerten. Die ELMI Power GmbH aus Niddatal hat erforscht, ob es auch ohne geht.

ELMI Power sichert sich die Forschungszulage für eine dezentrale Steuerarchitektur im Hochleistungsladen

Vier konkurrierende Systemziele, ein Ladevorgang

Wenn feste Regeln nicht mehr reichen

Heutige Ladesteuerungen fragen ab und reagieren: Pollingbasierte Schwellenlogik, feste Ladeprofile, getrennte Regelschleifen für jedes Subsystem. Solange nur eine Sache schiefgeht, funktioniert das gut.

Der Alltag sieht anders aus: Zur selben Millisekunde meldet das Netz einen Interrupt bei 250 kW, der Pufferspeicher steht bei 15 Prozent Ladezustand, und die Leistungselektronik schlägt Thermoalarm. Drei berechtigte Forderungen, ein Systemzustand. Sequenzielle Abarbeitung löst diesen Konflikt nicht. Sie verschiebt ihn nur.

ELMI Power: Schnellladen ohne Netzausbau

Die ELMI Power GmbH entwickelt in Niddatal batteriegestützte Schnellladeinfrastruktur. Der Kerngedanke: Ein Ladehub soll 400 kW liefern können, ohne dass dafür der Netzanschluss ausgebaut werden muss. Ein Pufferspeicher gleicht aus, was das Netz nicht hergibt.

Das Unternehmen ist klein: dreieinhalb Vollzeitkräfte im Gesamtunternehmen. Für das Forschungsvorhaben holte ELMI Power fünf externe Partner an Bord, von einem Ingenieurbüro in Bonn bis zum Messtechnik-Institut NMI Certin im niederländischen Delft.

Batteriegestützte Schnellladeinfrastruktur der ELMI Power GmbH

Zwei Ebenen statt einer Zentrale

Die erforschte Architektur arbeitet auf zwei Ebenen. Unten reagieren die Subsysteme lokal und interruptgetrieben — eine IGBT-Überhitzung wird in der 100-Mikrosekunden-Klasse abgefangen, ohne dass irgendjemand nachfragt. Darüber liegt eine Priorisierungsschicht, die konkurrierende Ziele dynamisch gegeneinander gewichtet.

Das Schwierige daran sind die Zeitskalen. Leistungselektronik reagiert in Mikrosekunden, Kühlung in Minuten. Eine Steuerung, die beides koordiniert, muss träge und schnelle Prozesse im selben Entscheidungsmodell abbilden, ohne feste Regelmatrix und ohne Masterinstanz.

Im genannten Konfliktfall rekonfiguriert sich das System von 400 auf 220 kW. Mehrstufig, konfliktfrei, dezentral. Validiert wurde das in einer Hardware-in-the-Loop-Umgebung unter Mehrlastbedingungen, mit gezielter Suche nach Race Conditions und Echtzeitverletzungen.

Zwei-Ebenen-Regelarchitektur mit lokaler Interruptverarbeitung und übergeordneter Priorisierung

Ohne die Forschungszulage hätten wir diese Architektur nicht erforschen können, sondern nur gebaut, was schon existiert.

Wayne Wangyu Chen, Gesellschafter der ELMI Power GmbH

Wer seine Innovation belegen kann, sichert sich die Forschungszulage. Wir zeigen, wie’s geht.

Wenn Forschung eingekauft wird

Fast die Hälfte des Aufwands ging an externe Partner: 501.783 € Auftragskosten stehen 553.922 € eigenen Personalkosten gegenüber. Für viele Unternehmen ist das der Punkt, an dem sie einen Antrag gar nicht erst stellen — in der Annahme, nur eigene Löhne zählten.

Das Gegenteil ist der Fall. Die Bescheinigungsstelle prüft jeden Auftrag einzeln darauf, ob die Arbeiten zur Zielerreichung beitragen und für sich genommen überwiegend FuE-Charakter besitzen. Bei ELMI Power traf das auf alle fünf Aufträge zu — von der thermischen Modellbildung über das Hardware-in-the-Loop-Benchmarking bis zur eichrechtlichen Absicherung dynamischer Ladepfade.

Banhoek Consulting strukturierte den Antrag so, dass sowohl die Eigenleistung als auch die vergebenen Arbeiten nachvollziehbar dem Forschungsziel zugeordnet waren. Der Bescheid kam am 9. Dezember 2025, elf Wochen nach Antragstellung. Alle drei Kriterien erfüllt.

Vom Prüfstand in die Ladesäule

Das Vorhaben lief von Januar 2023 bis Mai 2025 und ist abgeschlossen. Ein Ergebnis daraus ist bereits öffentlich: Anfang 2025 wurde der batteriegestützte Schnelllader von ELMI Power eichrechtskonform — genau der Bereich, den NMI Certin im Auftrag bearbeitet hatte.

Für kleine Unternehmen ist das die eigentliche Botschaft. 3,4 Vollzeitkräfte, 68,3 Personenmonate Forschung, fünf externe Partner. Ohne Förder-Abteilung, ohne Konzernbudget. Die Forschungszulage ist kein Instrument für Großunternehmen. Sie ist für alle, die tatsächlich forschen.

Der Unterschied liegt in der Darstellung. Wer seine Arbeiten so beschreibt, dass die Abgrenzung zum Stand der Technik und die technischen Unwägbarkeiten erkennbar werden, bekommt grünes Licht. Wer es nicht tut, verschenkt Geld, das ihm zusteht.

PROJEKT-STECKBRIEF

Die ELMI Power GmbH aus Niddatal erforschte eine echtzeitfähige Steuerarchitektur für batteriegestützte Schnellladehubs, die konkurrierende Systemziele dezentral auflöst — ohne zentrale Steuereinheit. Mit Banhoek Consulting wurde daraus ein Antrag, der auf Anhieb bescheinigt wurde, inklusive der Arbeiten von fünf externen Forschungspartnern.

Unternehmen: ELMI Power GmbH

Innovation: Zwei-Ebenen-Steuerarchitektur für Hochleistungsladen ohne zentrale Steuerung

Personenmonate: 68,3

Zeitraum: 01/2023 – 05/2025

Branche: Energietechnik / Ladeinfrastruktur

Besonderheit: Eigenforschung und Auftragsforschung kombiniert

Fördersumme: XXX €

Förderbescheid schwarz auf weiß: Mit Banhoek wird aus Antrag Wirklichkeit – professionell, förderfähig, erfolgreich.

Dipl.-Kfm. Markus Pöhlmann

Geschäftsführender Gesellschafter

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