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 IT-Kühlung: So schaffen Kleinbetriebe den Sprung in die IT-Profiliga
23.09.2016 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Plug & Play: Drei auf einen Streich
29.09.2016 | Rittal GmbH & Co. KG

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: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde

23.01.2017 | Geowissenschaften

Immunabwehr ohne Kollateralschaden

23.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

23.01.2017 | Physik Astronomie