31.08.2022 - 11:08

eLISA-BW: Intelligentes Laden er­folg­reich ge­tes­tet

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) haben im Forschungsprojekt eLISA-BW erfolgreich ein neuartiges Lademanagement für E-Autos erprobt.

Die Projektbezeichnung eLISA-BW steht für „E-Ladeinfrastruktur intelligent steuern und anpassen in Baden-Württemberg“. Ziel des vom DLR und ZSW getragenen Vorhabens war die Entwicklung und Erprobung von „vorausschauendem Laden“.

Im Projekt haben das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg für die Fahrzeugflotte des Regierungspräsidiums Karlsruhe ein intelligentes Lademanagement in dessen Fuhrpark erfolgreich eingerichtet und optimiert. Damit sollen sich bei gleicher Leistung des Netzanschlusses jetzt 19 Elektroautos statt bisher fünf bedarfsgerecht laden lassen.

Die lokale Anschlussleistung des Fuhrparks an das Stromnetz war zu gering, um zusätzliche Ladesäulen mit einer Leistung von je 22 kW zu betreiben. „Dafür wäre ein sehr teurer Ausbau des Netzanschlusses, der Trafoanlagen oder ein Einbau von Batteriespeichern nötig gewesen“, teilt das DLR mit. „Statt gleichzeitigem Laden bei voller Leistung bestand die Lösung darin, die Ladeleistung individuell anzupassen – quasi Grips statt Kupfer“, erklärt Sebastian Sigle vom DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte, der das Projekt eLISA-BW leitete. „Nicht jedes Fahrzeug benötigt immer gleich die volle Ladeleistung. Es reicht, wenn das Fahrzeug pünktlich bis zur nächsten Fahrt geladen ist.“

Dazu verarbeitet ein Algorithmus die Buchungsdaten der Fahrzeuge und passt die Ladevorgänge für jedes E-Fahrzeug individuell an. Der Algorithmus soll die Ladeleistungen so steuern können, dass die Batterien rechtzeitig bis zur nächsten Fahrt ausreichend geladen sind und dabei der Netzanschluss nicht überlastet wird. Zweimal täglich vergleicht er diese Angaben mit den aktuellen Ladezuständen der Fahrzeuge und der verfügbaren Netzanschlussleistung.

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Um das Lademanagement zu optimieren, wurden auch Statistiken zur Nutzung der Fahrzeuge des Fuhrparks ausgewertet. Damit konnte berechnet werden, wie viele Diesel- und Hybridfahrzeuge sich durch rein Batterie-elektrische Autos ersetzen lassen könnten. „Die Batteriefahrzeuge werden häufiger genutzt als Hybridfahrzeuge, jedoch meist für kürzere Fahrstrecken. Daher benötigen die reinen E-Autos im Mittel höhere Ladeleistungen als die Hybridfahrzeuge“, erläutert Projektleiter Sigle. Corona-bedingt hätte es zeitweise jedoch deutlich weniger Dienstfahrten gegeben. Daher wurden mögliche Ladeengpässe in Stresstests künstlich erzeugt. „Daraus konnten wir sogenannte Plangrößen ableiten. So werden die Fahrzeuge während der Standzeiten nicht erst ‚auf den letzten Drücker’ geladen, sondern immer dann, wenn Leistung verfügbar ist.“

Der Probebetrieb im Fuhrpark des Regierungspräsidiums Karlsruhe lieferte „wertvolle Erkenntnisse“, mit denen sich das Konzept auf andere Ladeinfrastrukturen und Fahrzeugflotten übertragen lässt.

DLR und ZSW haben die Ergebnisse aus dem Testbetrieb des Projekts in einem Leitfaden zusammengefasst. Diese lassen sich auf andere Ladeinfrastrukturen übertragen.

eLISA-BW ist eines von acht Pilotprojekten zur intelligenten Anbindung von Ladeinfrastruktur in Parkhäusern und Tiefgaragen an das Stromnetz. Alle zusammen wurden vom Umweltministerium Baden-Württembergs mit 2,9 Millionen Euro gefördert.
dlr.de, dlr.de (Leitfaden als PDF)

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