Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Elektrofahrzeuge intelligent laden

10.10.2011
Forschungsprojekt Smart Wheels treibt Ausbau der Elektromobilität voran

Wie lassen sich Elektrofahrzeuge in intelligente Stromnetze und Infrastrukturen von Stadtwerken integrieren?


Diese Frage hat das FIR an der RWTH Aachen gemeinsam mit seinen Partnern, der FEV GmbH, der STAWAG Stadtwerke Aachen AG, der Stadtwerke Duisburg AG, der regio IT Aachen GmbH, der Mennekes Elektrotechnik GmbH & Co. KG, der Nokia Siemens Networks GmbH & Co. KG, der DB AG sowie der RWTH Aachen im Forschungsprojekt Smart Wheels beantwortet. Gut zwei Jahre haben die Tüftler in dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Projekt Geschäftsmodelle und konvergente IKT (Informations- und Kommunikationstechnologie)-Dienste erforscht und entwickelt.

„Ein Schwerpunkt unserer Forschungsarbeiten lag darin, ein umfassendes Konzept für das Laden von Elektrofahrzeugen zu entwickeln. Dies beinhaltete sowohl die Lademöglichkeit der Elektrofahrzeuge an allen Ladesäulen als auch das intelligente Laden selbst“, erklärt Peter Laing, Leiter des Bereichs Informationsmanagement und Projektverantwortlicher am FIR. Damit Fahrzeuge intelligent geladen werden können, müssen organisatorische, technische und wirtschaftliche Fragen, wie beispielsweise nach den informations- und kommunikationstechnischen Schnittstellen oder den Kosten für den Ladezyklus, beantwortet werden.

Die Projektergebnisse belegen, dass der Einsatz von IKT in Elektrofahrzeugen großes ökologisches Potenzial birgt. Sie zeigen, dass das Laden in Zeiten hoher regenerativer Erzeugungsleistung, beispielsweise nachts, wenn der Wind häufig stärker weht, durch IKT sinnvoll unterstützt werden kann. Der Nutzer kann von günstigem, erneuerbar erzeugtem Strom profitieren, ohne sich mit technischen und kommerziellen Details auseinandersetzen zu müssen.

„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“, erklärt FIR-Projektbearbeiter Jonas Fluhr. Die Fahrzeuge der Zukunft müssen dementsprechend „intelligent“ geladen werden.

Unter „intelligentem Laden“ wurde in dem Forschungsprojekt Smart Wheels das optimale Laden der Batterie eines Elektrofahrzeugs unter Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologie zur Informationsgewinnung und -auswertung sowie zur Ladesteuerung verstanden. Dazu werden vier Anspruchsbereiche berücksichtigt: Neben dem originären Mobilitätszweck des Fahrzeugnutzers (1) und der verfügbaren (erneuerbaren) Erzeugungsleistung (2) müssen Engpässe im Stromnetz auf allen Ebenen beachtet werden (3). Dadurch können die Netzbetriebskosten niedrig gehalten und Ausfälle verhindert werden. Um zudem die Lebensdauer einer Fahrzeugbatterie wirtschaftlich zu gestalten (4), müssen weitere Kennzahlen wie die Zelltemperatur bei der Entscheidung über den Ladezeitpunkt und die Ladeleistung berücksichtigt werden.

Für das optimale Ladeverhalten haben die Wissenschaftler in dem Projekt ein einfaches, aber effizientes Ladekonzept entwickelt und getestet, das alle vier Anspruchsbereiche einbindet. Das Konzept umfasst die Phasen von der Informationsbeschaffung über die -verarbeitung bis hin zur -verteilung.

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 im Sinne der gerade aktiven Zielgröße 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 Fluhr. Die konzeptionellen Arbeiten zum intelligenten Laden wurden im Smart-Objects-Innovation-Lab (SOIL), einem Forschungslabor des FIR, getestet und veranschaulicht.

Die Projektergebnisse sind Grundlage für weitere Forschungsarbeiten, wie beispielsweise in dem Projekt „Open Service Cloud for the Smart Car – O(SC)²ar“. In dem Projekt O(SC)²ar 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.

Ansprechpartner:

FIR e. V. an der RWTH Aachen
Pontdriesch 14/16
52062 Aachen
Dipl.-Inform. Wirt Jonas Fluhr
Fachgruppe Informationslogistik
Forschungsbereich Informationsmanagement
Tel.: +49 241 47705 508
E-Mail: Jonas.Fluhr@fir.rwth-aachen.de
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit:
Caroline Kronenwerth (geb. Crott), BSc
Bereich Kommunikationsmanagement
Tel.: +49 241 47705 152
Fax: +49 241 47705 199
E Mail: Caroline.Kronenwerth@fir.rwth-aachen.de
Institutsprofil:
Das FIR ist eine gemeinnützige, branchenübergreifende Forschungseinrichtung an der RWTH Aachen auf dem Gebiet der Betriebsorganisation und Unternehmensentwicklung. Das Institut begleitet Unternehmen, forscht, qualifiziert und lehrt in den Bereichen Dienstleistungsmanagement, Informationsmanagement und Produktionsmanagement. Als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen fördert das FIR die Forschung und Entwicklung zugunsten kleiner, mittlerer und großer Unternehmen.

Caroline Kronenwerth | FIR e. V. an der RWTH Aachen
Weitere Informationen:
http://www.smartwheels.de
http://www.fir.rwth-aachen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Wärme in Strom: Thermoelektrische Generatoren aus Nanoschichten
16.03.2017 | Universität Duisburg-Essen

nachricht Flüssiger Treibstoff für künftige Computer
15.03.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise