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 Energieproduzierende Fenster stehen kurz bevor
23.02.2017 | University of Minnesota / Università degli Studi di Milano-Bicocca

nachricht Hauchdünn wie ein Atom: Ein revolutionärer Halbleiter für die Elektronik
23.02.2017 | Universität Bayreuth

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: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie