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Smart Wheels: Laden nach Plan

Forscher haben im Rahmen des Projekts "Smart Wheels" ein Ladekonzept für Elektroautos entwickelt und getestet, das sowohl die Lademöglichkeit der Elektrofahrzeuge an allen Ladesäulen als auch das intelligente Laden selbst umfasst. Dabei berücksichtigt das Konzept die für das optimierte Laden wichtigen Phasen von der Informationsbeschaffung über die -verarbeitung bis hin zur -verteilung.

Den dafür notwendigen organisatorischen, technischen und wirtschaftlichen Fragestellungen, wie nach den informations- und kommunikationstechnischen Schnittstellen oder den Kosten für den Ladezyklus, gingen acht Projektpartner - das Forschungsinstitut für Rationalisierung (FIR) an der RWTH Aachen, die FEV, die STAWAG Stadtwerke Aachen, die Stadtwerke Duisburg, regio IT Aachen, Mennekes Elektrotechnik, Nokia Siemens Networks, die DB und die die RWTH Aachen - während der gut zweijährigen Projektzeit nach. Die konzeptionellen Arbeiten zum intelligenten Laden wurden im Smart-Objects-Innovation-Lab (SOIL), einem Forschungslabor des FIR, getestet und veranschaulicht.

Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass der Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) in Elektrofahrzeugen großes ökologisches Potenzial birgt. So zeigen die Projektergebnisse, dass das Laden in Zeiten hoher regenerativer Erzeugungsleistung, beispielsweise nachts, wenn der Wind häufig stärker weht, durch IKT sinnvoll unterstützt werden kann. Der Nutzer würde somit von günstigem, erneuerbar erzeugtem Strom profitieren, ohne sich mit technischen und kommerziellen Details auseinandersetzen zu müssen.

Um ein "intelligentes Laden", worunter die Forscher das optimale Laden der Batterie eines Elektrofahrzeugs unter Einsatz von IKT zur Informationsgewinnung und -auswertung sowie zur Ladesteuerung verstehen, zu realisieren, berücksichtigt das erarbeitete Konzept vier Anspruchsbereiche: Neben dem eigentlichen Mobilitätszweck des Fahrzeugnutzers und der verfügbaren (erneuerbaren) Erzeugungsleistung werden Engpässe im Stromnetz auf allen Ebenen beachtet. Dadurch können die Netzbetriebskosten niedrig gehalten und Ausfälle verhindert werden. Um zudem die Lebensdauer einer Fahrzeugbatterie wirtschaftlich zu gestalten, müssen weitere Kennzahlen wie die Zelltemperatur bei der Entscheidung über den Ladezeitpunkt und die Ladeleistung berücksichtigt werden.

Das Konzept selbst sieht drei Phasen vor: In der ersten Phase werden zahlreiche Informationen gesammelt, beispielsweise zum Strompreis und zum Anteil des regenerativen Stroms. In der zweiten Phase wird das Ladeverhalten optimiert, indem die eingeholten Informationen ausgewertet werden. In der dritten Phase wird die optimale Ladeleistung eingestellt und der voraussichtliche Ladezustand zu Beginn der nächsten Fahrt in Form einer Ergebnisampel dargestellt. "Mithilfe der Ampel kann der Fahrer sehen, ob die Leistung der Batterie ausreicht, um die angestrebte Strecke zu fahren. Steht die Ampel auf Grün, kann das Fahrzeug die Strecke bewältigen; steht die Ampel auf Gelb, kann das Fahrzeug die Strecke nur dann bewältigen, wenn keine größeren Umwege auf der Strecke nötig sind; zeigt die Ampel rotes Licht, muss die Batterie unterwegs nachgeladen werden", erklärt FIR-Projektbearbeiter Jonas Fluhr. "Für uns ist es von allergrößter Bedeutung, dass der Mobilitätszweck des Elektrofahrzeugs für den Fahrzeugnutzer durch eine zu Fahrtbeginn ausreichend geladene Batterie erfüllt werden kann."

Die Projektergebnisse sind Grundlage für weitere Forschungsarbeiten, wie das Projekt "Open Service Cloud for the Smart Car - O(SC)2ar". In diesem Projekt soll das Aachener Baukastenprinzip für Elektrofahrzeuge (Street Scooter: "Concept Zeitgeist") auf die IKT- sowie Elektrik- und Elektronik-Architektur übertragen werden. Außerdem werden sogenannte Apps in Kombination mit offenen Internetservices für neue Funktionalität beim Fahrzeugnutzer zu geringen Kosten sorgen. Ein weiteres Aachener Folgeprojekt wird "eConnect Germany" sein, in dem eine noch stärkere Vernetzung von Verkehrs- und Energiesystemen durch IKT vorangetrieben wird. Beide Projekte starten voraussichtlich Anfang 2012. Metadaten anzeigen: Autor verbergen | Schlagworte