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E-Auto mit erneuerbarer Energie laden: TU Chemnitz erforscht Elektromobilität

Nutzer von Elektroautos fühlen sich im Berliner Stadtverkehr nicht eingeschränkt: Dies haben Wissenschaftler der Professur Allgemeine und Arbeitspsychologie der Technischen Universität (TU) Chemnitz im Pilotprojekt "Mini E Berlin - powered by Vattenfall" gezeigt. Angelaufen war es im Frühjahr 2009. Auf dieses Projekt aufbauend befasst sich die Professur nun in zwei weiteren Forschungsvorhaben mit der Elektromobilität, wie die TU verrät: Und zwar mit den Projekten "Mini E powered by Vattenfall V2.0" und "Gesteuertes Laden V2.0". Bei ersterem Vorhaben geht es vornehmlich darum, Marktakzeptanz sowie Nutzung zu beschleunigen und den Umweltnutzen zu steigern, bei zweiterem geht es darum ein neues Ladekonzept zu erarbeiten, um die schwankende Verfügbarkeit erneuerbarer Energien auszugleichen und diese für die Elektromobilität verfügbar zu machen.

Das Projekt "Mini E powered by Vattenfall V2.0" folgt direkt auf die Pilotstudie und erforscht den Betrieb von Elektroautos in verschiedenen Nutzungsformen, zum Beispiel bei Privatnutzern ohne private Lademöglichkeit, in Fahrzeugflotten und beim Car-Sharing. Untersuchungsort ist wiederum Berlin. "Übergeordnetes Ziel ist es, die Marktakzeptanz und Nutzung von Elektrofahrzeugen zu beschleunigen und damit deren Umweltnutzen zu steigern", erklärt Prof. Dr. Josef Krems, Inhaber der Professur Allgemeine und Arbeitspsychologie. Dabei sei zum einen die Analyse und Verbesserung des Konzepts Wind-to-Vehicle (W2V) entscheidend. Mit diesem Konzept sollen verstärkt erneuerbare Energien, insbesondere Windenergie, zum Laden von Elektrofahrzeugen verwendet werden, heißt es. Dafür müssten die Zeiten, zu denen die Windenergie eingespeist und die Fahrzeuge geladen werden, aufeinander abgestimmt werden. "Dabei ist die Bereitschaft der Nutzer, dieses Konzept zu unterstützen, ein wichtiger Faktor", erläutert Josef Krems. Zum anderen gelte es, die Akzeptanz der Nutzer durch Assistenzsysteme zu steigern. Diese sollen den Fahrer beispielsweise dabei unterstützen, öffentliche Ladesäulen statt der heimischen anzusteuern, um den Aktionsradius der Nutzer zu erweitern, erläutert die TU.

In der Feldphase wollen die Wissenschaftler mit 70 Elektrofahrzeugen von verschiedenen Nutzergruppen in unterschiedlichen Szenarien Daten erheben, so die TU. Objektive Messgrößen seien dabei die Nutzungs- und Ladedauer sowie Daten über das Streckenprofil. Hinzu kämen subjektive Einschätzungen, beispielsweise der Bedienerfreundlichkeit der Systeme und die Einstellungen der Nutzer zu Umwelt und Mobilität. Die Chemnitzer Psychologen planen die Nutzerstudie, erfassen Erwartungen ausgewählter Nutzergruppen im Umgang mit Elektromobilität und identifizieren Stärken und Einschränkungen bei der Nutzung von Elektrofahrzeugen in bestimmten Anwendungsgebieten. Außerdem betreiben sie Nutzerforschung zu Assistenzsystemen im Rahmen von Elektromobilität.

Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) fördert das Projekt mit 360.000 Euro. Projektpartner der TU Chemnitz sind BMW sowie Vattenfall Europe Innovation.

Für das zweite Projekt mit dem Titel "Gesteuertes Laden V2.0" befasst sich die Professur Allgemeine und Arbeitspsychologie mit der Optimierung des Ladevorgangs. Dieses Projekt basiert auf einer Entwicklung, die im Pilotprojekt entstand, erklärt die TU. Um die schwankende Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien auszugleichen und diese für Elektromobilität nutzbar zu machen, erarbeiteten die Projektpartner unter dem Begriff "Gesteuertes Laden" ein neues Ladekonzept.

"Nachdem die Machbarkeit und Alltagstauglichkeit des Konzepts bereits erprobt wurde, geht es im aktuellen Projekt darum, die Effektivität und Effizienz des Gesteuerten Ladens deutlich zu steigern", erklärt Krems. Dazu sollen die Ladeinfrastruktur weiterentwickelt, Fahrzeuge umgerüstet und Software zur Steuerung des Be- und Entladens entwickelt werden, wird erläutert. Zudem schaffen und evaluieren die Projektpartner verbesserte Mensch-Maschine-Schnittstellen, die eine bessere Ausnutzung des Potenzials vom gesteuerten Laden bewirken sollen.

Die Wissenschaftler der Professur Allgemeine und Arbeitspsychologie erfassen die Anforderungen der Nutzer an Assistenzsysteme und an die Ladeinfrastruktur, erläutert die TU. Außerdem evaluieren sie die Neuentwicklungen im Labor und begleiten im Anschluss eine Feldstudie, in der ausgewählte Fahrer das Gesamtsystem bewerten sollen. Dieses Projekt wird ebenfalls vom BMU unterstützt. Die Fördersumme beläuft sich auf 370.000 Euro. Die Chemnitzer Psychologen arbeiten mit BMW, mit Vattenfall Europe Innovation sowie mit den Technischen Universitäten Berlin und Ilmenau zusammen.

Im Rahmen dieser Studien hat die Professur vor kurzem zwei Mini E-Fahrzeuge zu Testzwecken erhalten. "Mit diesen werden wir Versuchsfahrten fast unter Laborbedingungen durchführen können", betont Krems. Derzeit erarbeiten die Wissenschaftler die Detailfragestellungen für diese Tests - untersucht werden sollen unter anderem Fragen zur Akzeptanz und den elektrofahrzeugspezifischen Aspekten.
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