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Das Auto dient als Pufferspeicher

IKT: Zusammenspiel von Elektromobilität, Energie- und Verkehrsnetzen steuern
Das Auto dient als Pufferspeicher

Ein Elektroauto ohne Netz ist wie ein Kamin ohne Feuer. Elektromobilität wird sich nur dann durchsetzen, wenn das gesamte System intelligent an die Energienetze angeschlossen wird. Sieben Projekte mit 47 Unternehmen sollen bis Ende 2011 Lösungen für den Einsatz von IKT aufzeigen.

Elektrofahrzeuge müssen an das Energieversorgungssystem angebunden werden. Gleichzeitig erfordert die begrenzte Reichweite eine Verknüpfung mit anderen Verkehrsträgern. Daraus folgt, dass die bisher unabhängig voneinander agierenden Verkehrs- und Energienetze beim Thema Elektromobilität eng zusammenarbeiten müssen. Hierbei können moderne Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) einen wichtigen Beitrag leisten. Mit dem Forschungsprogramm „IKT für Elektromobilität“ will das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) die grundlegenden Weichen einer intelligenten Infrastruktur für ein elektromobiles Deutschland der Zukunft stellen.

Der Weg zum Erfolg führt über neue Technologien
Nur mit einer intelligenten Steuerung durch Informations- und Kommunikationstechnik sind Elektrofahrzeuge und das Gesamtsystem der Elektromobilität realisierbar. IKT leisten wichtige Beiträge vor allem mit Blick auf folgende drei Punkte: Es wird zukünftig Software benötigt, die die Funktionen des Elektrofahrzeugs überwacht und steuert. Auch kann IKT-Technik zum Beispiel über den Batterie- und Ladezustand, die verbleibende Reichweite, freie Ladestationen und die günstigste Route dorthin sowie zum Fahrtziel informieren.
Auch der Aufbau der Elektromobilitäts-Infrastruktur geht nicht ohne Kommunikation. Netzbetreiber sollten wissen, wo und wann die Fahrzeuge geladen werden. Der Versorger kann so die Netzbelastung besser prognostizieren und verhindern, dass es zu Netzüberlastungen kommt. Aber auch neue Abrechnungskonzepte sind gefordert. Ähnlich wie beim mobilen Telefonieren im Ausland, dem Roaming, muss es künftig möglich sein, in jedem Versorgungsgebiet komplikationsfrei und günstig Strom aus dem Netz zu beziehen und abzurechnen.
Ein dritter Punkt ist das Optimieren des Energieversorgungssystems. Schon heute stellt der Ausbau der erneuerbaren Energien den Markt vor große Herausforderungen. Die stark schwankende Ökostrom-Produktion kann die Stabilität der Stromnetze gefährden. Es müssen Möglichkeiten geschaffen werden, Strom zwischen zu speichern, bis er benötigt wird. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn die Sonne intensiv scheint oder der Wind stark weht und dies unsere Netze zu überlasten droht. Diese Aufgabe könnten Elektroautos übernehmen. Sie werden im Durchschnitt nur eine Stunde am Tag bewegt. Die übrige Zeit könnten sie mit dem Netz verbunden sein, um überschüssigen Strom aufzunehmen. Das Auto könnte damit zum mobilen Speicher werden. Noch einen Schritt weiter gehen Überlegungen, die Fahrzeugbatterie an sonnenarmen Tagen oder bei Windstille bei gleichzeitig hoher Stromnachfrage als zusätzliche Stromreserve zu nutzen. Bisher übernehmen das teure, gasbetriebene Reservekraftwerke, die bei Bedarf zugeschaltet werden. Intelligente Steuerungsmechanismen könnten also den Ausbau erneuerbarer Energien vorantreiben – und gleichzeitig einen emissionsfreien Betrieb der Elektrofahrzeuge sicherstellen.
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie hat die Bedeutung der IKT für das Thema Elektromobilität erkannt. In sieben Modellprojekten mit 47 beteiligten Unternehmen und wissenschaftlichen Forschungseinrichtungen werden IKT-basierte Lösungen für den Betrieb von Fahrzeugen und Flotten sowie die Integration der Elektromobilität in Energie- und Verkehrsnetze erarbeitet. Es werden Module entwickelt, die die Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems überwachen und den jeweiligen Zustand des Elektrofahrzeuges an eine Mobilitätszentrale melden. Diese kann den Fahrzeugnutzer mit wichtigen Informationen, etwa über die verbleibende Reichweite oder nächstgelegene Ladestationen, versorgen.
Elektromobilität nicht nur für Ballungsräume
Alle Konsortien sammeln zudem Erfahrungen mit der Einbindung von Elektrofahrzeugen in das System der Stromversorgung. Im Zentrum steht die Entwicklung von Ladeinfrastrukturen, die ein den Bedürfnissen des Nutzers angepasstes und gleichzeitig Netz schonendes Laden der Antriebsbatterien ermöglichen (Grid to Vehicle). Einige Konsortien befassen sich darüber hinaus mit der bedarfsgerechten Rückspeisung in das Netz (Vehicle to Grid) zur Glättung von Lastspitzen.
Von den Modellprojekten ist für Unternehmen das Future Fleet interessant: Als eine der Vorreiter planen SAP und MVV Teile ihres Fuhrparks auf Elektrofahrzeuge umzustellen. Rund 100 Elektroflitzer sollen mit ausschließlich regenerativem Strom beladen und von beiden Unternehmen genutzt werden. Um die Effizienz des Fahrzeugeinsatzes weiter zu steigern, wird die Flotte über einen Software-Prototyp für das Management von Dienstwagenflotten gesteuert. Dieser ermöglicht es, die Wechselwirkung zwischen Mobilitätsbedürfnissen, technischen Möglichkeiten und neuen Anforderungen bei der Nutzung von Elektromobilität zu untersuchen. Hierfür werden zahlreiche Fahrt- und Fahrzeugparameter berücksichtigt, darunter die Länge und Dauer der geplanten Fahrt sowie die Reichweite der Fahrzeuge. Future Fleet möchte zudem neue Erkenntnisse über die Nutzerakzeptanz und Veränderung des Verkehrsverhaltens sowie Barrieren und Potenziale der Elektromobilität im Unternehmenseinsatz gewinnen. Diese Fragestellungen werden unter anderem durch umfangreiche Feldtests auch statistisch durch die Forschungspartner untersucht. Weitere Projekte sind eE-Tour Allgäu, bei dem sich Umwelt und Tourismus nicht widersprechen, GridSurfer untersucht den Einsatz von Elektromobilität in der ländlich geprägten Region zwischen Ems, Weser und Elbe. Harz.EE-mobility zeigt, wie Fahrer eines Elektromobils ohne Beschränkung durch Netzgebiete oder Energieversorger CO2-neutralen Strom tanken können und die Reichweite der Elektromobile durch geschickte Platzierung von Ladestationen ausgedehnt wird, während MeRegioMobil-Elektrofahrzeuge als mobile Speicher in Smart-Home-Energiemanagementsystemen einsetzen will.
Für alle Modellprojekte gilt, nicht nur Elektromobilität unter Alltagsbedingungen zu testen, sondern auch Grundlagen für eine flächendeckende Elektromobilität in ganz Deutschland zu schaffen. Anspruch muss es dabei sein, internationalen Standards zu genügen oder an der Erarbeitung solcher Standards mitzuwirken. Nur so können die in den Modellprojekten erarbeiteten Lösungen weltweit auf breite Akzeptanz stoßen und Deutschlands Vorreiter- und Innovatorrolle stärken und weiter ausbauen. Hierzu bedarf es einer engen Zusammenarbeit der Modellregionen untereinander und mit wichtigen Akteuren im In- und Ausland. Aus diesem Grund hat das BMWi eigens für den Förderschwerpunkt „IKT für Elektromobilität“ eine Begleitforschung beauftragt. Diese leitet spezielle Fachgruppen, in denen Projekt-übergreifende Querschnittsthemen wie Interoperabilität, Geschäftsszenarien und Rechtsfragen diskutiert werden.
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