Beim klimaneutralen Laden von Elektrofahrzeugen gibt es eine
versorgungsbedingte Herausforderung: Regenerativer Strom aus Wind- und
Sonnenenergie ist nicht durchgehend in den erforderlichen Mengen
verfügbar. Zwischenspeicher und intelligente Systeme, die Lademengen
möglichst exakt vorhersagen, sollen die Umweltbilanz und den Nutzerkomfort
der Elektromobilität steigern und so die Verkehrswende unterstützen. Ein
entsprechendes Gesamtkonzept hat das Verbundprojekt OptiCharge PLUS im
Blick. Aufgabe der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) als
Forschungspartner ist es, eine cloudbasierte Lösung für ein
angebotsgesteuertes Ladungsmanagement zu entwickeln.
Als Forschungsplattform steht eine regenerativ versorgte,
speichergestützte Ladeinfrastruktur zur Verfügung. Diese besteht aus einer
Photovoltaik-Anlage als Energiequelle, einer Vanadium-Redox-Flow-Batterie
als Energiespeicher und vier Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Alle
Komponenten sind über ein IT-gestütztes Energiemanagementsystem verknüpft
und mit umfangreicher Messtechnik ausgestattet. Im Rahmen von OptiCharge
PLUS wird die bestehende Plattform weiterentwickelt und unter anderem mit
künstlicher Intelligenz ausgestattet, um die gespeicherte Sonnenergie noch
effizienter zu nutzen und Versorgungslücken zu reduzieren.
„Wir haben uns im Vorgängerprojekt angeschaut, wie sich Angebot und
Nachfrage an regenerativen Energien bei einer Flotte von Dienstfahrzeugen
möglichst deckungsgleich bringen lassen“, erläutert Daniel Görges, der das
Fachgebiet für Elektromobilität an der TUK vertritt. „Fazit war, dass es
nicht ausreicht, die benötigte Lademenge nur anhand von Parametern wie dem
Durchschnittsverbrauch der Fahrzeuge und der geplanten Fahrstrecke zu
berechnen sowie zusätzlich einen zeitlichen Sicherheitspuffer für das
Laden vorzuhalten. Wenn es um eine effiziente Auslastung der
Fahrzeugflotte und das wirtschaftliche Haushalten mit Ladestrom geht,
müssen wir weitere Aspekte berücksichtigen.“ Genau hier setzt der Beitrag
der TUK im aktuellen Verbundprojekt OptiCharge PLUS an. Die Forschenden
vernetzen das Buchungssystem für die Elektrofahrzeuge mit dem Internet of
Things und erschließen somit online zugängliche Informationsquellen.
Daniel Görges: „Wenn ein Dienstfahrzeug gebucht wird, ziehen wir künftig
das Fahrziel zur Vorhersage heran. Anhand von individuellen
streckenbezogenen Parametern wie etwa topographischen Daten und Hinweisen
zur Verkehrssituation, die wir über das Internet erhalten, können wir den
zu erwartenden Energiebedarf letztlich viel exakter bestimmen.“
Über OptiCharge PLUS
Im Rahmen von OptiCharge PLUS arbeiten insgesamt drei Forschungspartner
und zwei Industrieunternehmen zusammen. Die Gesamtprojektleitung hat die
IZES gGmbH in Saarbrücken inne. Deren weitere Aufgabe ist es, ein
Planungstool zu entwickeln, um die Nutzung des Gesamtkonzepts
mittelfristig in die Praxis zu überführen. Ebenso verantwortet IZES den
Umbau, den Betrieb sowie die wissenschaftliche Begleitung der
Gesamtanlage. Die Universität des Saarlandes (Transferzentrum Nachhaltige
Elektrochemie, Prof. Rolf Hempelmann) beschäftigt sich mit der
Verbesserung des Batteriespeichers auf elektrochemischer Ebene,
insbesondere durch die Entwicklung von Elektrolytzusätzen. Auf Systemebene
wird der Batteriespeicher durch die Firma Schmid Energy Systems GmbH mit
Sitz in Freudenstadt optimiert. Dabei geht es nicht allein darum, die
verschiedenen Betriebszustände zu verbessern, sondern auch den Speicher
und damit die Gesamtanlage inselnetzfähig zu machen. Die Freiburger Trumpf
Hüttinger GmbH + Co. KG liefert hierzu die passende Leistungselektronik
und bindet diese in das Internet of Things ein.
Das Projekt wird im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms vom
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) unter dem
Förderkennzeichen 03ETE021A-E gefördert. Die Projektbegleitung erfolgt
durch den Projektträger Jülich (PtJ). Ein Expertengremium begleitet das
Forschungsvorhaben und trägt so dazu bei, dass die Ergebnisse einem
breiten Kreis an Interessenten zur Verfügung gestellt werden.
Weiterführende Informationen sind einsehbar unter: www.projekt-
opticharge.de
