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Projekt: Intelligente Ladeinfrastruktur

Problemstellung
Ganzheitliche Lösungen einer nachhaltigen Elektromobilität leisten einen wichtigen Beitrag für die Herausforderungen an ein umwelt- und klimafreundliches Verkehrsmuster der Zukunft. Speziell im ländlichen Raum sind passende Konzepte gefragt. Der Aufbau und die Entwicklung einer innovativen, barrierefreien sowie nachhaltigen Ladeinfrastruktur ist eine Grundvoraussetzung, um Elektromobilität sowohl technisch als auch thematisch in der ländlich- und touristisch-geprägten Marktgemeinde Garmisch-Partenkirchen zukunfts- und bedarfsgerecht umzusetzen.

Darstellung des Gesamtkonzepts „Öffentliche Ladeinfrastruktur“.

Projektziele und Anforderungen

• Aufbau und Entwicklung einer barrierefreien Ladeinfrastruktur (Möglichkeit der Implementierung von Lademöglichkeiten unterschiedlicher Hersteller; Vernetzung unterschiedlicher Ladeinfrastruktur-Insellösungen, etc.) mit Schnittstellen zur Einbindung in ein kommunales Smart Grid mit systemübergreifenden Prozessen und Datenflüssen.

• Erforschung neuer Kommunikationswege der endnutzerrelevanten Informationen, Bedienkonzepte, Zugangs- und Abrechnungsverfahren, u.a. erstmalige Verbreitung der endnutzerrelevanten Ladestationsinformationen über das digitale Radio.

• Simulation von zukünftigen Anwenderszenarien zur Optimierung des Lademanagementsystems

Begleitforschung

• Begleitforschung zur Nutzeranforderung und Nutzerakzeptanz des Gesamtsystems „innovative, barrierefreie, nachhaltige Ladeinfrastruktur“.

• Durchführung von Online- und Straßenbefragungen.

• Dokumentation der städtebaulichen, energietechnischen, kommunalen, wirtschaftlichen und rechtlichen Problem- und Lösungsräume.

Bisherige Ergebnisse

Durch die Gemeindewerke Garmisch-Partenkirchen wurden an 8 Standorten jeweils eine Ladestation  mit  jeweils  zwei  Ladepunkten  (jeweils  mit  Schuko-  und  Typ  2  Anschluss ausgestattet) aufgebaut sowie der Betrieb dieser Ladestationen und die kontinuierliche Datenerhebung sichergestellt (Behebung und Dokumentation von Störungen, Abwicklung und Dokumentation von partnerübergreifenden Problemen wie bspw. Erreichbarkeit der Ladesäulen, vorzeitiges Abschalten der Ladetätigkeit etc., Messung uns Auswertung von Lade- und Nutzungsdaten). Darüber hinaus flossen die Expertisen der Gemeindewerke in die Plausibilitätsprüfung der vom Fraunhofer IAO durchgeführten Simulationen von Anwenderszenarien, insbesondere im Bereich der Netzsimulationen ein.

Das  IRT  hat  für  die  Verbreitung  von  Ladesäulendaten  als  Mobilitätsinformation  für  den Endnutzer eine internationale, offene Spezifikation „TPEG EMI“ entwickelt, die eine Erweiterung der bereits existierenden TPEG-Reiseinformationsstandards für den Anwendungsfall Elektromobilität darstellt. TPEG EMI liegt in der Version 1.0 vor und wurde für eine formale Standardisierung der ISO zugeleitet. Für die TPEG-Ausspielplattform hat das IRT eine Schnittstelle mit dem Lademanagementsystem implementiert, über die die aktuellen Ladesäulendaten abgefragt werden können. Auf der Ausspielplattform wurde auch ein EMI- Encoder realisiert, der die Daten aus dem proprietären in das standardisierte TPEG EMI-Format umwandelt  (seit  Oktober  2014  in Regelbetrieb).  Die  sodann  aufbereitete  TPEG  EMI-Daten werden über digitale Verbreitungswege bereitgestellt: in München Freimann hat das IRT eine DAB-Testausstrahlung realisiert und für die Endnutzer in Garmisch-Partenkirchen werden sie über  das Internet  angeboten.  Für  Endnutzerzwecke  hat  das  IRT  eine  TPEG  EMI-App  (für Android-Smartphones oder -Tablets) entwickelt, die am 3. März 2015 veröffentlicht wurde (EMI App auf e-GAP.de) und die den Endnutzern im Rahmen des e-GAP-Projekts über einen IRT-Server frei zum Download zur Verfügung steht. Mit der App können Endnutzer sehen, wo sich aktuell freie Ladesäulen befinden, aber sich auch dorthin routen lassen.

Beispiele der Funktionalität der TPEG EMI-App

Die Firma Chargepartner hat eine Software entwickelt, die es ermöglicht, Ladestationen zu überwachen, Nutzer zu autorisieren sowie Abrechnungsdaten zu sammeln und weiterzuleiten. Hierfür stehen nun Portale zur Verfügung, die Elektrofahrern einen Überblick über ihren Verbrauch geben, Technikern den Zustand der Ladestationen anzeigen und eine Fernadministration erlauben,  dabei können  die Nutzerkonten  in  einem Administrationsportal verwaltet werden. Zusammen mit den Projektteilnehmern wurde eine Schnittstelle entwickelt, die Stammdaten wie z.B. Lage und Ausstattung der Stationen für andere Systeme bereitstellt. Informationen über  die Verfügbarkeit  der  Stationen  werden  gesammelt und  in  Echtzeit  zur Verfügung gestellt. So können z.B. Nutzer der TPEG EMI-App des IRT für Smartphones sehen wo sich Ladestationen befinden und ob diese belegt sind.

Beispiele der Funktionalität der Software zur Verwaltung von Nutzern und Ladesäulen

Die Ergebnisse der Begleitforschung durch das Fraunhofer IAO haben, wie weiterer Forschungsprojekte in diesem Bereich, unter anderem aufgezeigt, dass nachweislich (1) die Falschparker-Situation  auf  speziell  für  das  öffentliche  Laden  ausgewiesenen  e-Parkplätzen sowie (2) das Fehlen einer endnutzfreundlichen Reservierungsmöglichkeit von öffentlichen Ladepunkten ein großes Problem darstellt, gerade in Bezug auf die Endnutzerakzeptanz sowie die Auslastung und folglich Wirtschaftlichkeit einer öffentlichen Ladeinfrastruktur. Deshalb wurde aufbauend auf diesen Ergebnisse ein weiteres Projekt „IL Plus“ in der Modellkommune initiiert (vergleiche  Projektbeschreibung  e-GAP-Verbundprojekt  „Intelligente  Ladeinfrastruktur  Plus“). Des Weiteren wurden die Akzeptanz von Elektromobilität und öffentlichem Laden aus Sicht der Nutzer (d.h. aus Sicht potentieller Käufer von Elektro- und Hybridautos) sowie die Evaluierung der Akzeptanz von Elektromobilität und öffentlichem Laden aus städtischer Sicht evaluiert (Abbildung 4). Hieraus wurden aktuelle und zukünftige Anwenderszenarien abgeleitet, simuliert und evaluiert. Hierzu wurden zum einen für jeden Standort einer öffentlichen Ladeinfrastruktur entsprechende Netzmodell sowie des Weiteren Modelle zur Simulationen über Park- und Ladeverhalten entwickelt und angewendet.

Beispiele aus der Nutzerbefragung (oben: Mindestreichweite; unten: Maximaler Preis für Elektroautos.

Beispiele aus der Netzsimulation (rechts: Modellausschnitt Netzabschnitt Rathausplatz; links Lastverlauf Adlerstraße).

 

 

Projektstatus: abgeschlossen

Ergebnisse:

Weiterführender Link: Hier gibt’s Strom

Zur Erweiterung: Intelligente Ladeinfrastruktur PLUS