Teilprojekte
Geschäftsmodelle und Servicekonzepte
Entwicklung von Geschäftsmodellen und Servicekonzepten für e-mobilitätsbasierte Dienstleistungen (GeSmoDL)
Zentrale Forschungsfrage:
Wie können Elektrofahrzeuge sowohl prozesskonform als auch wirtschaftlich in die Flotten mobiler Pflegedienstleister integriert werden?
Inhalt:
Der Fokus im Teilprojekt liegt auf der prozesskonformen und wirtschaftlichen Integration von E-Fahrzeugen in die Flotten mobiler Pflegedienstleister. Hierfür werden die Prozesse hinsichtlich verpflichtender Anforderungen der mobilitätsbasierten Dienstleistungserbringung analysiert. Zur erprobenden Umsetzung werden vorrangig folgende Lösungsansätzen berücksichtigt:
- optimale Fahrzeugeinsatz- und Ladeplanung mit Hilfe innovativer Assistenztechnik unter Berücksichtigung der spezifischen Einsatzplanung von Elektrofahrzeugen und den Zwängen der Pflegedienstleistung,
- Reduktion der Fahrtkosten durch auslastungsoptimierte Nutzungsmodell von E-Fahrzeugen oder E-Flotten.
Im Rahmen dieser Ansätze werden insbesondere:
- Verfahren und Werkzeuge zur Prozessanalyse für mobilitätsbasierte Dienstleistungen entwickelt,
- Leitfäden für und Anforderungen an eine optimale Prozessintegration der Elektromobilität unter Zuhilfenahme eines prädiktiven Einsatz- und Lademanagement ausgearbeitet
- Modelle zum wirtschaftlichen Umgang mit steuerbaren und variablen Kostenstellen entwickelt.
Die Erkenntnisse werden gemeinsam mit unterschiedlichen Pflegediensten in verschiedenen Thüringer Städten erarbeitet und erprobt.
Flotten- und Prozessintegration
Entwicklung eines standortübergreifenden Flotten-Betriebs-Management für die Unterstützung einer kosten- und prozessoptimierten Elektrofahrzeugintegration
Zentrale Forschungsfrage:
Wie kann dabei die Integration von Elektrofahrzeugen in die Prozesse und Flotten von mobilen Pflegediensten im Hinblick auf deren Einsatzplanung und Kostenbelastung optimiert werden?
Wie können Echtzeitdaten aus heterogenen Quellen, wie z.B. Fahrzeug-Telematikdaten und Restriktionen bei der Stromversorgung von Ladesäulen, innerhalb eines Flotten-Betriebs-Managements zusammengeführt und für eine mathematische Optimierung des Elektroflotteneinsatzes genutzt werden?
Inhalt:
Der Fokus im Teilprojekt der DAKO liegt in dem erstmalig dualen Optimierungsansatz mittels multikriterieller Optimierungsalgorithmen. Diese kombinieren die Anforderungen einer prozessoptimierten Einsatzplanung mit den Möglichkeiten einer standortübergreifenden kostenoptimierenden Energielast- und -Kostenbetrachtung. Damit wird ein netzdienliches und somit kostensenkendes Energiemanagement ermöglicht. Im Rahmen dieser Ansätze werden insbesondere:
- die prozessoptimierte Einsatzplanung weiterentwickelt,
- eine kosten- und ladeoptimierte Fahrzeugtourenplanung entwickelt,
- ein kostenoptimiertes Energiemanagement für Lademanagementsysteme entwickelt und
- offene modulare Systemkomponenten zur Integration in bestehende Systeme entwickelt.
Die Ergebnisse werden im Rahmen eines realen Feldtests mit Pflegediensten in Thüringer Städten auf ihre Praxistauglichkeit hin evaluiert.
Netzdienliches Öko-Fahrstromprodukt
Netzdienliches Öko-Fahrstromprodukt mit regionaler Direktvermarktung
Zentrale Forschungsfrage:
Wie sieht ein wirtschaftlich tragfähiges, EnWG-konformes Öko-Fahrstromprodukt aus, das gleichzeitig ein netzdienliches Laden von E-Fahrzeugen am gewöhnlichen, nicht öffentlichen Stellplatz ermöglicht?
Inhalt:
Resultierend aus den Erfahrungen des Vorgängerprojektes „sMobiliTy“ sieht enviaM mittelfristig Potenziale, die Total-Cost-of-Ownership (TCO) eines E-Fahrzeuges gegenüber vergleichbaren, konventionellen Verbrennungsfahrzeugen zu verbessern. Durch die Integration von lokalen Eigenerzeugungsanlagen und der regionalen Direktvermarktung von regenerativen Energien sollen die Kosten reduziert und die Attraktivität des Öko-Fahrstromtarifs deutlich gesteigert werden.
Außerdem verfolgt enviaM das Ziel, einen bundeseinheitlichen, netzdienlichen Anschluss für E-Fahrzeuge mit einer dynamischen Leistungssteuerung und -optimierung am Netzanschluss zu entwickeln. Das umfasst auch ein intelligentes Ladesystem mit automatischer Phasenumschaltung für mehrere Elektrofahrzeuge in privaten und gewerblichen Quartieren. Mit dem Vorhaben soll den Verteilnetzbetreibern ein Instrument zur wirksamen und dauerhaften Steuerung von E-Fahrzeugen zur Verfügung gestellt werden, um die Integration von Elektrofahrzeugen in das deutsche Energienetz zu vereinfachen und die Netzausbaufolgekosten aufgrund der Elektromobilität zu minimieren.
Netz- und Marktintegration
Optimierung für ein prädiktives, netz- und marktdienliches Last- und Lademanagement (OPTIMAL)
Zentrale Forschungsfrage:
Wie können Elektrofahrzeuge und E-Flotten sowohl netzfreundlich als auch wirtschaftlich in den Niederspannungsnetzen integriert werden?
Inhalt:
Der Forschungsfokus im Teilprojekt OPTIMAL liegt auf der netz- und marktdienlichen Integration von E-Fahrzeugen bzw. E-Flotten und berücksichtigt dabei eine Vielzahl an Lösungsansätzen: Zum einen die Ladeplanung mit Hilfe innovativer neuer Modelle unter Berücksichtigung der Einsatzplanung von Elektrofahrzeugen (Mobility Ready on Demand). Zum anderen die Reduktion der Netzanschlusskosten innerhalb des bestehenden rechtlichen Rahmens, welche auch eine einsatzoptimierte Leistungssteuerung (Intelligente Quartiere) von E-Fahrzeugen oder E-Flotten ermöglichen sollen. Weitere Aspekte sind lokal erzeugte Erneuerbare Energien sowie Eigenverbrauchsoptimierung. Im Rahmen dieser Ansätze werden insbesondere:
- vorhandenen Verfahren zur Netzanalyse bzw. Netzkapazitätsabschätzung für die Niederspannung weiterentwickelt,
- Methoden zur optimalen Betriebsführung für ein prädiktives netz- und marktdienliches Last- und Lademanagement ausgearbeitet
- sowie Flexibilitäten von steuerbaren Verbrauchern ermittelt.
Die Erkenntnisse sollen im Rahmen eines realen Feldtest mit Pflegediensten in Thüringer Städten auf Ihre Praxistauglichkeit hin evaluiert werden.
Netzsteuertechnik
Netztechnik für das energetische Lademanagement von Elektrofahrzeugen (GCMU)
Zentrale Forschungsfrage:
Wie ist eine innovative Netzsteuertechnik hard- und softwaretechnisch auszuführen, welche den Anforderungen des BSI und des FNN für eine Steuerung von Verbrauchern entspricht und neben dem energetischen Management ebenso ein Flottenmanagement ermöglicht.
Inhalt:
Die Aufgabenstellungen der HKW Elektronik besteht in der Konzeption und Entwicklung von Netzsteuertechnik, die das Energiemanagement der energietechnischen Anlagen eines Kundenobjektes ermöglichen und damit die Hardwareplattform des Objekt-Managers darstellt.
Folgende Aspekte stehen dabei im Vordergrund:
- Kommunikation mit dem Energieversorger, den lokalen Metering-Systemen und den häuslichen kommunikationsfähigen Anlagenkomponenten
- Integration einer Plattform (Hardware + Firmware + API) für die applikative Umsetzung von
- Energiemanagementaufgaben
- Steuerungsfunktionen für nicht kommunikationsfähige Anlagenkomponenten
- Bereitstellung einer angepassten Steuerungsschnittstelle
- Verwendung von aktuellen Standards der Netztechnik und Netzsteuerung.
Smart eCharger
Entwicklung einer intelligenten unterbrechbaren Ladesteuerung (PLC)
Zentrale Forschungsfrage:
Wie können mit einer intelligenten Ladeeinrichtung Elektrofahrzeuge in ein Smart-Grid-System eingebunden werden?
Inhalt:
Innerhalb des Projektes soll eine Strompreisflexibilisierung innerhalb des bestehenden rechtlichen Rahmens über innovative Technologiekonzepte zur eigenverbrauchs- und einsatzoptimierten Leistungssteuerung am Hausanschluss sowie durch netzdienliches Phasenlastmanagement und Integration lokal erzeugter EE-Energie ermöglicht werden.
Entwicklung einer Lademanagementtechnologie für einen netzdienlichen Anschluss mehrerer Fahrzeuge an einem Hausanschluss nach §14a EnWG durch
- einsatz- und eigenverbrauchsoptimierte prädiktive Leistungssteuerung am Hausanschluss,
- selbstlernende Ladesteuerung mehrerer Fahrzeuge mit Leistungsanpassung und intelligenter Netzphasenumschaltung bei Netzunsymmetrien
- gesteuertes Laden gemäß koordinierter Markt-/Netz-Betriebsführung.
- Unterstützung moderner Ladekommunikation
- Erweiterte Steuerungsmöglichkeiten wie die Einbindung in ein Flottenmanagement-System
Grafische Darstellung der MCS-Aufgaben im Rahmen des Projektes sMobility
