Artikel - Elektromobilität

Elektro-Mobil

Einleitung

Elektroauto

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Im Förderprogramm „Elektro-Mobil“ unterstützt das BMWK aktuell 58 Forschungs- und Entwicklungsprojektverbünde mit 321 Partnern, die die energie- und klimapolitischen Ziele der Elektromobilität erschließen sowie die Wettbewerbsposition deutscher Schlüsselindustrien mit Blick auf die Verkehrs- und Energiewende stärken.
Die geförderten Projekte tragen dazu bei, die Gesamtsystemkosten der Elektromobilität zu senken, die industriellen Produktion weiterzuentwickeln und Innovationen zu realisieren. Zu den Schwerpunkten der Projektarbeit zählen unter anderem der strukturierte Aufbau von vernetzter Ladeinfrastruktur im kommunalen Kontext, Strommarkt- und netzdienliches bidirektionales Laden zur Optimierung des Zusammenspiels von Energie- und Mobilitätssystem. Weitere Projekte beschäftigen sich etwa mit der Elektrifizierung des Güterverkehrs sowie mit flexiblen Modellen für die Fertigung von Elektrofahrzeugen und Ladestationen.

Mit dem Förderprogramm möchte das BMWK zudem die Vernetzung von Zulieferern und Industrie sowie weiteren Akteuren rund um die Energiewende intensivieren. Kommunen, Netzbetreiber, Anbieter von Elektromobilitätsdiensten und Forschungseinrichtungen erarbeiten in den Projekten interdisziplinäre und systemisch gedachte Lösungen.

Die zugrunde liegende Förderrichtlinie „Elektromobil“ finden Sie hier. Wettbewerbliche Ausschreibungen finden in der Regel einmal jährlich statt.

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Projektübersicht

In dieser Übersicht finden Sie die Kurzbeschreibungen der Projekte von „Elektro-Mobil“:

AIMFREE

Agile Montage von Elektrofahrzeugen durch freie Verkettung

Der Wandel hin zur Elektromobilität hat tiefgreifende Auswirkungen auf die gesamte Wertschöpfungskette der Automobilindustrie. Das Projekt „AIMFREE“ befasst sich mit zukunftsfähigen Ansätzen für die Fahrzeugendmontage. Um schnell auf veränderte Marktanforderungen reagieren zu können, soll die bisher etablierte starre Verkettung einzelner Montagestationen zugunsten einer agilen, frei verketteten Montageumgebung aufgelöst werden. Dies ermöglicht die schnelle und kosteneffiziente Umgestaltung der Montageumgebung und die Integration von Elektrofahrzeugen in bestehende Montagelinien. Forschungsgegenstand sind die technische Ausgestaltung, die Initial- bzw. Integrationsplanung, die Umplanung und die Steuerung des Montagesystems.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website von AIMFREE.

Ansprechpartner

Amon Göppert, RWTH Aachen
A.Goeppert@wzl.rwth-aachen.de

ALaPuN

Automatisches Ladesystem für Pkws und leichte Nutzfahrzeuge

Der Erfolg der Elektromobilität steht und fällt mit deren nahtloser Integration in den Alltag sowie die Versorgungsinfrastruktur. Das Projekt „ALaPuN“ entwickelt ein automatisches Ladesystem, bestehend aus einer speziellen Ladesäule, einem Laderoboter und angepassten Ladebuchsen. Elektrofahrzeuge können damit schnell, sicher und zugleich komfortabel geladen werden. Für autonom fahrende Fahrzeuge eröffnet es zudem neue Möglichkeiten und Geschäftsmodelle, da die Ladeplätze selbstständig angesteuert und verlassen werden können. Das verbessert die Auslastung bestehender Ladekapazitäten und trägt über steuerbare Ladevorgänge sowie innovative Batterienutzung zur Netzstabilität bei.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website der TU Dortmund.

Ansprechpartner

Prof. Dr. Bernd Künne, Technische Universität Dortmund
bernd.kuenne@tu-dortmund.de

AligN

Ausbau von Ladeinfrastruktur durch gezielte Netzunterstützung

Das Forschungsprojekt „ALigN“ schafft in den nächsten zwei Jahren die Infrastruktur für rund 950 neue Ladepunkte in Aachen. Hauptzielgruppe sind Flottenbetreiber, aber auch andere Unternehmen wie Handwerksbetriebe, Taxen, Pflege- und Paketdienste, die täglich eine hohe Zahl von Fahrten im Innenstadtbereich leisten. Diese können über ein intelligentes Flottenmanagement die Elektrofahrzeuge im Pool gemeinsam nutzen und die Disposition ihrer Fahrzeuge optimieren. Dabei ist die gemeinsame, intensive Nutzung der Ladeinfrastruktur für verschiedene Anwendungszwecke von großer Bedeutung. Nicht nur die Dienstfahrzeuge, sondern auch private E-Autos von Beschäftigten und Nachbarn im Umfeld der Unternehmen können dieselben Ladesäulen nutzen. Gleichzeitig spielt der nachhaltige Abbau von Netzhemmnissen eine zentrale Rolle, der durch ein intelligentes Netz- und Lademanagement sowie durch den Einsatz von Transformatoren und Speichertechnologien gelingen soll.

Ansprechpartner

Marc Heusch, Stadt Aachen
align@mail.aachen.de

AMELIE

Abrechnungssysteme und -methoden für elektrisch betriebene Lkw sowie deren interoperable Infrastrukturen im europäischen Kontext

Wie lässt sich das Konzept eines elektrisch betriebenen Straßengüterverkehrs in Europa erfolgreich einführen? Diese Frage untersucht das Projekt „AMELIE“ und schafft einen technischen, logistischen und juristischen Rahmen, um eine Oberleitungsinfrastruktur für elektrisch betriebene Lkw in das bestehende Verkehrsnetz einzugliedern. Es wird genau betrachtet, welche Akteure in diesen Prozess wie eingebunden werden müssen und in welcher Weise technische und rechtliche Faktoren zu koordinieren sind. Dabei ist ein geeignetes Abrechnungssystem ein zentrales Thema, aber auch die Entwicklung eines europäischen Rechtsrahmens und die Interoperabilität der unterschiedlichen Systeme spielen eine wichtige Rolle.

Ansprechpartner

Bernhard Mayer, Siemens Mobility GmbH
bernhard.mayer@siemens.com

AMELIE 2

Abrechnungssysteme und -methoden für elektrisch betriebene Lkw sowie deren interoperable Infrastrukturen im europäischen Kontext

Der Einsatz elektrischer Nutzfahrzeuge ist vor allem aufgrund langer Ladezeiten und hohen Energieverbrauchs auf dem Transportweg eine Herausforderung. Das Forschungsprojekt „AMELIE 2“ entwickelt deshalb ein technisch, rechtlich und organisatorisch umsetzbares Modell für den Betrieb von Oberleitungssystemen im Straßennetz. Durch ein solches System können E-Lkw über Oberleitungen angeschlossen und über die gesamte Tour hinweg mit Strom versorgt werden.

Aufbauend auf den Erkenntnissen aus dem Vorgängerprojekt AMELIE steht im Vorhaben AMELIE 2 die Erarbeitung eines Modells im Fokus, das Lösungen für Abrechnungs- und Regulierungsfragen eines elektrischen Straßensystems findet. Zudem werden Hemmnisse, die im Vorgängerprojekt identifiziert wurden, aufgelöst. Dazu gehört unter anderem die Erarbeitung eines praxistauglichen rechtlichen Rahmens. Gleichzeitig bietet das Modell ein Szenario dafür, wie sich das elektrische Straßensystem in die vorhandenen Strukturen von Energiewirtschaft und Autobahnen einfügen lässt.

Ansprechpartner

Bernhard Mayer, Siemens Mobility GmbH
bernhard.mayer@siemens.com

ARNi

Anwendungsregel Netz-Integration mit Markt und Kundeninteressen

Das Projekt ARNi schafft die Grundlagen dafür, dass Geräte unterschiedlicher Hersteller und Domänen im digitalisierten Energiesystem miteinander interagieren können. Diese Interoperabilität ist notwendig, um die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge nahtlos in die Gesamtlandschaft von Energie- und Gebäudewirtschaft zu integrieren. Im Projekt werden dafür praxistaugliche Mechanismen erarbeitet und erprobt, mit denen die unterschiedlichen Interessen von Kunden, Energiehandel und Netzbetreibern koordiniert und Zielkonflikte automatisiert aufgelöst werden. Das Projekt entwickelt daraus Normentwürfe, Implementierungsspezifikationen sowie Umsetzungs- und Testhinweise für die interoperable Interaktion von Geräten unterschiedlicher Hersteller und Domänen. Um einen möglichst einfachen Zugang zu den Ergebnissen zu ermöglichen, wird zugleich ein Living Lab aufgebaut und betrieben, indem alle Stakeholder ihre Lösungen testen können.

Ansprechpartner

Peter Kellendonk, EEBus Initiative e.V.
kellendonk@eebus.org

BANULA

Barrierefreie und Nutzerfreundliche Lademöglichkeiten schaffen

Mit starken Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft arbeitet BANULA an der Vision eines kundenorientierten, reibungslosen und netzverträglichen Ladens, überall und an jeder Ladesäule. BANULA adressiert die aktuellen Herausforderungen der elektromobilen Verkehrswende aus Sicht der Netzbetreiber und Ladeinfrastruktur-Nutzer und schaffet einen Mehrwert für jede Marktrolle und damit jeden Teilnehmer im Ökosystem E-Mobilität. Im Projekt soll die Idee eines virtuellen Bilanzierungsgebietes auf Basis der Blockchain-Technologie umgesetzt werden. Dadurch ermöglicht BANULA einen quasi-Echtzeit-Datenaustausch zwischen Netz und Markt, die sachgerechte Bilanzierung und eine netzknotenscharfe Lastflussbestimmung. Für den Nachweis der Funktionalitäten des BANULA-Ökosystems ist ein 12-monatiger Pilotbetrieb mit einer großen Testflotte aus E-Fahrzeugen geplant. Zudem sollen die Ergebnisse der Forschung in ein marktreifes Geschäftsmodell überführt werden. Dabei wird ein gemeinsamer Betrieb unter Beteiligung der vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber angestrebt.

Ansprechpartner

Dr. Daniel Stetter, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
info@banula.de

BDL

Bidirektionales Lademanagement

Die intelligent gesteuerte Integration von E-Fahrzeugen in das Stromnetz ist für das Gelingen der Energiewende von zentraler Bedeutung. Das Forschungsprojekt „BDL“ – Bidirektionales Lademanagement – nähert sich diesem Thema mit einem ganzheitlichen Ansatz, der Fahrzeuge, Ladeinfrastruktur und Stromnetze verknüpft. Schwerpunkt ist die Entwicklung und Erprobung von Systemen für Fahrzeuge und Ladestationen, mit denen zum Laden angesteckte E-Fahrzeuge nicht nur Energie aufnehmen und speichern, sondern auch wieder abgeben können. Die Steuerung der Ladevorgänge erfolgt über entsprechende Hard- und Software. Auch rechtliche und regulatorische Rahmenbedingungen für einen späteren regulären Betrieb finden Berücksichtigung.

Ansprechpartner

Xaver Pfab, BMW Group
Xaver.Pfab@bmw.de

BeNutz LaSA

Bessere Nutzung von Ladeinfrastruktur durch Smarte Anreizsysteme

Im Projekt „BeNutz LaSA“ werden Ansätze zur optimierten Nutzung von Ladeinfrastruktur entwickelt. Ladepunkte werden teilweise zum Parken statt zum Laden genutzt, da sie über die eigentliche Ladezeit hinaus angeschlossen bleiben. Darüber hinaus richten E-Fahrzeugbesitzer ihre Ladezeiten vorzugsweise an individuellen Gewohnheiten aus. Die dadurch entstehenden Auslastungsspitzen führen dazu, dass das Angebot an Ladesäulen unter der Woche und tagsüber zum Teil nicht ausreicht, es zu Engpässen im elektrischen Verteilnetz kommt und die Wirtschaftlichkeit der Ladeinfrastruktur beeinträchtigt wird. Durch die im Projekt erprobten smarten Anreizsysteme werden die Besitzer von Elektrofahrzeugen gezielt dazu animiert, freie Lademöglichkeiten außerhalb der Spitzenzeiten zu nutzen. Die Projektlösungen zielen darauf ab, Endkunden trotz steigender E-Fahrzeugzahlen ein bequemes und preiswertes Laden zu ermöglichen, das zugleich auch den Interessen der Ladeinfrastruktur- und Verteilnetzbetreiber dient.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website von BeNutz LaSa.

Ansprechpartner

Christopher Hecht, RWTH Aachen
Christopher.Hecht@isea.rwth-aachen.de

BSR-LI-Flx

Beschaffung, Entwicklung und Umsetzung der Einbindung von Ladeinfrastruktur als flexible Last in das Stromversorgungssystem

Die Berliner Stadtreinigung (BSR) verfügt über eine Fahrzeugflotte von rund 1.800 Fahrzeugen und plant den Anteil an E-Fahrzeugen deutlich zu erhöhen. Das Projekt „BSR-Li-Flx“ stattet deshalb fünf Liegenschaften der BSR - Berliner Stadtreinigung mit intelligenter, vernetzbarer Ladeinfrastruktur für E-Mobilität aus. Darüber hinaus wird eine übertragbare Lösung für die Einbindung der E-Fahrzeuge als flexible Last in den Strommarkt erarbeitet. Zielsetzung ist ein optimales Lastmanagement im Verbund mit anderen Verbrauchern. Die Forschungsarbeit berücksichtigt sowohl netzdienliche Aspekte wie das Lademanagement als auch die Implementierung geeigneter Software für Vernetzung, Steuerung, Datenaustausch und Controlling.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website von BSR-LI-Flx.

Ansprechpartner

Christian Heyken, Berliner Stadtreinigung
Christian.Heyken@BSR.de

Buffered-HLL

Netzorientiertes, kosteneffizientes Hochleistungsladesystem für den mittelständischen, gewerblichen ÖPNV im suburbanen Raum

Der Einsatz von E-Fahrzeugen im öffentlichen Personennahverkehr in ländlichen Regionen bringt spezifische Anforderungen an die Ladeinfrastruktur mit sich. Das Projekt Buffered-HLL erarbeitet deshalb ein praxistaugliches Ladeinfrastruktur-Konzept, das eine Hochleistungsladestation zur Streckenladung von E-Bussen sowie eine netzorientierte Ladestation für Busdepots beinhaltet. Gerade für mittelständische Busunternehmen soll so der Einsatz von elektrifizierten Busflotten auch in Gebieten mit nur schwach ausgebauten Netzen attraktiver und wirtschaftlicher werden.

Ansprechpartner

Dr. Jan Marien, Isabellenhütte Heusler GmbH & Co. KG
Jan.Marien@isabellenhuette.de

chargeBIG

Neuartige, kosteneffiziente, hochskalierbare und netzdienliche Ladeinfrastruktur mit 100 Ladepunkten in einem Stuttgarter Parkhaus

Lademöglichkeiten werden aus Kostengründen selten flächendeckend in Parkräume integriert. Das Forschungsprojekt „chargeBIG“ entwickelt deshalb eine kosteneffiziente und skalierbare Ladeinfrastruktur für Tagesparker und Flottenbetreiber, deren Fahrzeuge für längere Zeit stehen, also z. B. tagsüber beim Arbeitgeber. Das Ladekonzept arbeitet mit einer zentralen Steuereinheit, die alle Ladepunkte an den jeweiligen Parkplätzen mit Strom versorgt und steuert. Die verfügbare elektrische Leistung wird durch ein individuelles Lastmanagement intelligent auf alle ladenden Fahrzeuge verteilt. chargeBIG reagiert dabei flexibel auf andere Verbraucher im Netz und nutzt die Elektrofahrzeuge dabei als regelbare Last. Die Lösung für 20 bis über 100 Parkplätze ermöglicht eine optimale Nutzung des verfügbaren Stromnetzes.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website von chargeBIG.

Ansprechpartner

Dr. Walter Krepulat, MAHLE GmbH
walter.krepulat@mahle.com

Cities in Charge

In ganz Deutschland leiden Städte an erhöhter Luftverschmutzung. In zahlreichen Ballungszentren entstehen deshalb im Rahmen des Projekts „Cities in Charge“ – auf Liegenschaften der Deutschen Telekom, im städtischen Raum und an Pendlerstrecken – öffentlich zugängliche Ladeinfrastruktur und Ladepunkte für Mitarbeiterfahrzeuge. Ziel ist eine Steigerung der Elektromobilität im Individualverkehr. Um zukunftsweisende Szenarien entwickeln und die damit verbundenen komplexen Fragestellungen beantworten zu können, untersucht das Forschungsteam langfristig, welche Anforderungen Nutzer an Ladesäulen haben und wie eine reibungslose, großflächige Integration in bestehende Netze möglich ist.

Ansprechpartner

Robert J. Buch, Comfort Charge GmbH
robert.buch@comfortcharge.de

CLEVER-Electric-City

Charging Low Emission Vehicles in Rüsselsheim

Die Stadt Rüsselsheim am Main will die Elektromobilität aktiv in ihr Stadtgebiet integrieren. Das Forschungsteam „CLEVER-Electric-City“ übernimmt hierfür den großflächigen Aufbau von Ladeinfrastruktur in öffentlichen, halböffentlichen und privaten Bereichen. Insgesamt 1300 Ladepunkte entstehen auf dem Firmengelände von Opel, in Wohngebieten, an kommunalen und gewerblichen Standorten sowie auf Parkflächen innerhalb der Stadt. Die Versorgung der Ladesäulen erfolgt ausschließlich mit regenerativ erzeugtem Strom. Im Zuge der Planung werden die zusätzlichen Netzanforderungen analysiert und soweit möglich durch Batteriespeichersysteme und Netzausbauten erfüllt. Die Netzüberwachung erfolgt über Hard- und Softwareprodukte.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website des Projekts CLEVER-Electric-City.

Ansprechpartner

Frank Kohmann, Stadt Rüsselsheim am Main
Frank.Kohmann@ruesselsheim.de

CoolEV

Elektroautos auf langen Strecken schneller laden: Kühlsystem zur Optimierung der Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit und Leistungsfähigkeit von Schnellladevorgängen und Antrieben in Elektrofahrzeugen

Wer ein Elektroauto kauft, möchte sicher sein, dass er beim Laden auf langen Strecken möglichst wenig Zeit verliert. Die Schnellladefähigkeit stellt deshalb ein zentrales Element auf dem Weg zur Langstreckentauglichkeit und somit zur Kundenakzeptanz von Elektrofahrzeugen dar. Das Projekt „CoolEV“ leistet hier durch die Entwicklung eines innovativen Kühlsystems für Ultraschnellladeprozesse einen wesentlichen Beitrag. Der Fokus liegt auf der Entwicklung eines ganzheitlichen Systems, das eine system- und fahrzeugseitige Kühlung vorsieht und gleichzeitig eine Verwertung der beim Schnelladen entstandenen Abwärme ermöglicht. Hierdurch soll ein nutzergerechtes Schnelladen von bis zu 400 kW Gleichstrom möglich und die Gesamtenergiebilanz von Elektrofahrzeugen deutlich gesteigert werden.

Ansprechpartner

Michael Dimitrov, Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG
dimitrov@porsche.de

Daten Tanken

Datenbasierte Geschäftsmodelle für Ladeinfrastruktur

Der Forschungsverbund „Daten Tanken“ errichtet in der Stadt Dresden eine leistungsfähige und netzverträgliche Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Der Ausbau der Schnell- und Normalladeinfrastruktur im öffentlichen Raum setzt dabei auf multimodale Mobilitätspunkte, die bestehende Angebote vernetzen und so den Umstieg zwischen Pkw, Rad und ÖPNV erleichtern. Neben der Einrichtung von Ladestationen im öffentlichen Straßenraum wird in Dresden eine umweltfreundliche Citylogistik mit E-Fahrzeugen etabliert. Der Betrieb der öffentlichen und nicht-öffentlichen Ladeinfrastruktur soll durch die Konzeption und Evaluierung datenbasierter Services wirtschaftlich gestaltet werden.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website der Stadt Dresden.

Ansprechpartner

Uwe Richter, Landeshauptstadt Dresden
urichter3@dresden.de

eBoosT

Im Nutz- und Schwerlastverkehr besteht Optimierungspotenzial darin, dass konstantes Geradeausfahren ebenso energiesparend und damit reichweitenverlängernd bewältigt werden kann wie Ab- und Anfahrten gegen Steigung beziehungsweise Gefälle und Beschleunigung.

Der Lösungsansatz, der im Rahmen von eBoosT untersucht und prototypisch umgesetzt werden soll, basiert auf einer Kombination aus einer für den Dauerbetrieb hocheffizient ausgelegten Antriebseinheit (Primärantrieb) und einer für Lastspitzen ausgelegten zweiten Boost-Antriebseinheit. Die Primärantriebseinheit sorgt für die kontinuierliche Fahrleistung, die Boost-Einheit unterstützt nur dann, wenn es temporär zu höheren Belastungen, beispielsweise durch Anfahrt gegen eine Steigung, kommt.

E-Com

E-Commuter, -munity, -municate

Um die hohen Stickoxid-Emissionen in Dresden und Zwickau zu minimieren, zielt das Forschungsprojekt „E-Com“ auf die Elektrifizierung des Pendlerverkehrs sowie der Unternehmensflotten. Dafür werden sowohl auf Firmengeländen als auch im öffentlichen Raum Parkplätze mit Ladepunkten geschaffen. Ein innovatives Nutzer- und Lastmanagement, zusätzliche Energiespeicher und intelligente Maßnahmen zur Netzintegration ermöglichen dies auch an Standorten mit schwacher Netzanbindung. Die Steuerung der zukünftigen e-Pendler erfolgt über ein intelligentes Ladeleitsystem, das beispielsweise Reservierungen ermöglicht und die Verfügbarkeit der Ladestellplätze in Echtzeit über eine Plattform darstellen kann.

Ansprechpartner

Uwe Richter, Landeshauptstadt Dresden
urichter3@dresden.de

eHaul

Entwicklung eines vollautomatischen Batteriewechselsystems für E-Lkw

Das Projekt „eHaul“ lässt e-LKW binnen Minuten vollladen. Hierfür entwickelt es ein vollautomatisches Batteriewechselsystem für E-Lkw bis 40 Tonnen zulässigem Gesamtgewicht. Durch die automatische Auswechslung der Batterien an speziell konzipierten, befahrbaren Batteriewechselstationen können auch schwere E-Lkw lange Distanzen ohne unnötige Verzögerungen zurücklegen. Der Wechsel der Batterien erfolgt über Roboter innerhalb der Station, die mit einer optischen Sensorik ausgestattet sind. So werden die Batterien vollkommen ohne Zutun des Fahrenden oder anderen Personals ausgewechselt und die Fahrt muss nur kurz unterbrochen werden.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website von eHaul.

Ansprechpartner

Jens-Olav Jerratsch, Technische Universität Berlin
Jerratsch@tu-berlin.de

ELBE

Electrify Buildings for EVs

Damit die Mobilitätswende in Hamburg gelingt, schafft das Forschungsprojekt „ELBE“ mehrere hundert Ladepunkte auf privaten Grundstücken. Die neue Infrastruktur entsteht vor allem in Wohngebäuden, Gewerbeimmobilien oder auf gewerblich genutzten Flächen, wie zum Beispiel Werksgeländen oder Firmenarealen. Durch ein intelligentes Energiekonzept wird der zusätzliche Energiebedarf ohne Netzausbau bewältigt. Eine Schnittstelle zwischen den dezentral gesteuerten Ladepunkten und dem zentralen Lastmanagement des Stromnetzes ermöglicht eine vorausschauende Netzsteuerung und gewährleistet Versorgungssicherheit. Innovative Geschäftsmodelle sichern den wirtschaftlichen Betrieb der Ladepunkte ab.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website von ELBE.

Ansprechpartner

Lennart Rommel, Freie und Hansestadt Hamburg
lennart.rommel@bwi.hamburg.de

ELCH – Electrified Coach

Das Projekt „Electrified Coach“ (ELCH) soll anhand der Entwicklung von zwei Demonstratorfahrzeugen aufzeigen, wie der straßengebundene Personenfernverkehr mit batteriebetriebenen Reisebussen in Zukunft realisiert werden kann. Neben den nötigen technologischen Entwicklungen rund um den Antriebsstrang – das ist das System aus Achse, Motor, Batterie und Leistungselektronik – legt das Projektteam ein besonderes Augenmerk auf ein anwendungsgerechtes Gesamtfahrzeugkonzept, bei dem auch wirtschaftliche und ökologische Faktoren berücksichtigt werden.

ELINA

Das Projekt ELINA entwickelt eine Planungssoftware, die den Aufbau von induktiven Ladesystemen für den Öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) fördert. Beispielsweise kann die Software bei der effizienten Planung von E-Busrouten unterstützen, wodurch die Einführung und der Betrieb induktiver Ladetechnologien erleichtert wird.

Ab Mai 2023 wird in der baden-württembergischen Stadt Balingen ein DWPT-Demonstrationssystem mit passendem Elektrobus betrieben. Die Messwerte und Erfahrungen aus diesem ÖPNV-Betrieb fließen in die Entwicklung des Planungssoftware und weitere Untersuchungen ein.

ELMAR

Bislang gibt es noch keine Konzepte für die Elektrifizierung von Fahrzeugen wie Lkws oder Baumaschinen in der heimischen Rohstoffgewinnung, obwohl die Branche zu den energieintensivsten Industriezweigen Deutschlands zählt. Das Projekt ELMAR entwickelt daher erstmalig aussagekräftige Pilotkonzepte, die die Nutzung von E-Transportmitteln in repräsentativen Rohstoffgewinnungsbetrieben unter Einbezug der lokalen Energieinfrastruktur erforschen und demonstrieren. Auf Basis der Datenlage und sich daraus ergebende Erkenntnisse sollen Strategien entstehen, die der gesamten Branche den Einstieg in die E-Mobilität ermöglichen.

ELSTA

Förderung der Elektromobilität durch Normung und Standardisierung

Normen und Standards tragen nicht nur zur Sicherheit elektromobiler Lösungen und künftiger Produkte bei, sie erleichtern auch deren Vertrieb und sorgen für die reibungslose Nutzung von Elektromobilität, was letztlich die Akzeptanz derselben stärkt. Außerdem beugen sie der Entwicklung von Insellösungen vor. Normen und Standards ermöglichen es zudem, neben dem Ladekomfort auch die Verfügbarkeit sowie Auslastung der Ladeinfrastruktur zu verbessern, indem etwa technische Spezifikationen frühzeitig herstellerübergreifend auf internationaler Ebene eingebracht werden.

Im Projekt ELSTA werden wegweisende Spezifikationen erarbeitet, die als Grundlage für nationale und internationale Normungs- und Standardisierungsaktivitäten wie die nationalen Normungsstrategie Elektromobilität dienen.

ELSTA ist fokussiert auf Normen und Standards für die Integration von E-Fahrzeugen in das nationale und europäische Stromnetz, die Kommunikation zwischen Ladeinfrastruktur und Fahrzeug sowie die automatische Kontaktherstellung im Steckerbereich bei verschiedenen Ladevorgängen.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website von ELSTA.

Ansprechpartner

Mario Beier, DIN e. V.
mario.beier@din.de

ELMobileBe

Errichtung von Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge im Raum Berlin

Das Forschungsprojekt „ELMobileBe“ zielt darauf ab, kosteneffiziente Ladeinfrastruktur aufzubauen, die eine weitere Elektrifizierung des Verkehrs in urbanen Räumen fördert und Modellcharakter für andere Kommunen hat. Besonders im Fokus steht die Bereitstellung von Low-Cost-Ladeinfrastruktur für Laternenparker am Stadtrand von Berlin, wo aufgrund langer Standzeiten konventionelle Ladesäulen nicht wirtschaftlich betrieben werden können.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website von Neue Berliner Luft.

Ansprechpartner

Ulrike Hinz, ubitricity Gesellschaft für verteilte Energiesysteme mbH
ulrike.hinz@ubitricity.com

eMIND

Electric Mobility Integration Düren

Das Projekt „eMIND“ erarbeitet nachhaltige Konzepte zur Ausbringung von Low-Cost-Ladeinfrastruktur und trägt so zur Beschleunigung des Mobilitätswandels hin zu elektrischen Fahrzeugen bei. Ein eigens entwickeltes kommunales Energieportal, das Informationen über die kommunale Infrastruktur und Stromnetzbeschaffenheit zusammenführt, ermöglicht die Identifizierung von netzoptimierten und kostengünstigen Ladestandorten. Umfassende Untersuchungen zu Mobilitätsentwicklung, Kundenbedarfen, Netzanforderungen und technischen Möglichkeiten sichern den erfolgreichen Aufbau und Betrieb der geplanten Infrastruktur ab. Die insgesamt 260 Ladepunkte entstehen zum größten Teil auf Arbeitgeberparkplätzen und tragen auf diese Weise zu einer sukzessiven Elektrifizierung der dienstlich genutzten Fahrzeuge sowie der Mitarbeiterfahrzeuge in der Stadt Düren bei. Neben den halböffentlichen Ladepunkten bei Unternehmen werden insgesamt 20 öffentliche Ladesäulen mit 40 Ladepunkten installiert.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website der Stadt Düren.

Ansprechpartner

Anke Leimert, Stadt Düren
a.leimert@dueren.de

E-Mobility-Hub

Entwicklung und Errichtung eines E-Mobility-Hubs im Parkhaus Berliner Straße in Wiesbaden

Im Zuge der Errichtung eines siebengeschossigen Park-and-Ride-Parkhauses mit rund 930 Stellplätzen entsteht in Wiesbaden ein E-Mobility-Hub für Fahrzeuge mit gewerblicher, kommunaler und privater Nutzung. Schwerpunkte des Forschungsprojekts „E-Mobility-Hub“ sind zum einen die technologische Umsetzung der Elektrifizierung der Parkplätze durch die Integration der Ladeinfrastruktur im Gebäude. Zum anderen sollen die individuellen Bedürfnisse der unterschiedlichen Nutzergruppen genau untersucht werden, um maximale Synergien und eine optimale Auslastung sicherzustellen. Über die Entwicklung dieses Prototypen hinaus soll ein Roll-out-Konzept klären, wie noch weitere E-Mobility-Hubs auf öffentlichen und privaten Flächen in Wiesbaden entstehen können.

Ansprechpartner

Katja Imhof, Stadt Wiesbaden
katja.imhof@wiesbaden.de

EMoT

Nationales Testzentrum für Elektromobilität

Der Elektromobilität steht in den nächsten Jahren ein rasantes Wachstum bevor und Elektromobilität wird zum Massenmarkt. Im Rahmen von EMoT entsteht ein nationales Testzentrum für ganzheitliche Elektromobilität, das Unternehmen und Forschungsinstituten dauerhaft zugänglich sein wird. Das Testzentrum soll dazu genutzt werden, um bestehende und neue Produkte und Services zu optimieren und deren Kompatibilität und Interoperabilität zu prüfen und zu optimieren. Durch die repräsentative Auswahl an Ladeinfrastruktur, E-Fahrzeugen und Softwaresystemen im Testzentrum müssen Hersteller keine umfangreichen Investitionen in Hardware, Software oder in hochspezialisiertes Personal tätigen. So bekommen auch neue und kleinere Unternehmen die Möglichkeit, innovative und ausgereifte Lösungen erfolgreich in den Markt zu bringen.

Ansprechpartner

Jürgen Werneke, Hubject GmbH
juergen.werneke@hubject.com

E|MPOWER

Neben dem stationären Laden von elektrischen Bussen und LKWs sind auch mobile Ladelösungen (Electric Road System) ein komplementärer Baustein zukunftsfähiger Verkehrskonzepte und -Infrastrukturen. Durch das induktive Laden per Energieübertragung während der Fahrt ergeben sich Chancen und Vorteile für die Elektromobilität und insbesondere den (Schwerlast-)Verkehr. Im Rahmen des Forschungsprojekts E|MPOWER werden großserientaugliche Produktionstechnologien sowie innovative und automatisierte Fertigungs- und Bauprozesse entwickelt, die die Grundlage für mobiles Laden während der Fahrt schaffen. Damit widmet sich das Projekt einer bisher im Forschungsumfeld nicht ausreichend beachteten Frage: der nach der optimalen, konkreten Überführung eines hochtechnologischen Systems in den tatsächlichen Straßenbau. Von der Herstellung der Spulen bis zum Verbau dieser in die Straßen werden sowohl auf prozessualer als auch auf technologischer Ebene skalierbare Standards entwickelt.

EMPOWERED

Electro Magnetic Power Optimization for Wireless Energy and Radio Emission Directives

Durch das kontaktlose Laden von Elektrofahrzeugen über induktive Ladesysteme lässt sich eine barriere- und nahezu wartungsfreie Ladeinfrastruktur für Elektromobile realisieren. Die Entwicklung induktiver Ladesysteme für den Massenmarkt steht derzeit jedoch noch vor zwei wesentlichen Herausforderungen: Zum einen fehlt eine Norm für die Positionierhilfe, mit der die Fahrzeuge in eine für den Ladevorgang optimale Position gebracht werden. Zum anderen gibt es noch kein weltweit einheitlich genormtes Messverfahren für die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) induktiver Energieübertragungssysteme. Die bereits existierende und praktizierte Koexistenz von induktiven Systemen und anderen technischen Geräten wie Funkanwendungen soll validiert werden. Zur Lösung dieser Herausforderungen entwickelt EMPOWERED einerseits einen internationalen Vorschlag für ein Postionierungssystem sowie andererseits ein international einheitliches Messverfahren zur EMV-Prüfung, auf deren Basis das tatsächliche Störpotenzial induktiver Ladesysteme ermittelt werden soll.

Ansprechpartner

Axel Hoppe, ifak Institut für Automation und Kommunikation e.V.
axel.hoppe@ifak.eu

enERSyn

Das Projekt enERSyn erforscht Abhängigkeiten und Synergien verschiedener Ladelösungen im zukünftigen elektrifizierten Straßengüterverkehr. Ein besonderes Augenmerk legt das Projekt auf sogenannte Electric Road Systems (ERS), durch die Lkws während der Fahrt beispielsweise über Oberleitungen geladen werden können. Dabei werden auch Auswirkungen der verschiedenen Lösungskombinationen auf das Stromnetz, Klima und die Wirtschaftlichkeit analysiert und Systemkosten berechnet. Die Ergebnisse werden in einem Abschlussbericht sowie verschiedenen weiteren Publikationen veröffentlicht.

E|ProFIL

Effiziente Prozesse zur Fertigung induktiver Ladesysteme

Die E-Mobilität braucht größere Reichweiten und Ladekomfort, um sich gegenüber den konventionellen Verbrennungstechnilogien durchsetzen zu können. Das Projekt „E|ProFIL“ setzt deshalb auf induktive Ladetechnologien, die kontaktlos funktionieren und perspektivisch auch während der Fahrt genutzt werden können. Der Forschungsschwerpunkt liegt dabei auf Produktionstechnologien, die eine serientaugliche Herstellung solcher induktiver Ladesysteme ermöglichen. Darüber hinaus sollen Konzepte zur Automatisierung und Verkettung der einzelnen Fertigungsschritte erarbeitet werden. Dadurch werden wesentliche Voraussetzungen zur Verbreitung geschaffen, denn aktuell ist der Produktionsprozess von kostenintensiven manuellen Tätigkeiten geprägt.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg.

Ansprechpartner

Dr. Alexander Kühl, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
alexander.kuehl@faps.fau.de

E|ROAD

Effiziente Fertigungsprozesse für eine elektrifizierte Straße

Das Projekt E|ROAD entwickelt Produktionslösungen für elektrifizierte Straßen, um Elektrofahrzeuge während der Fahrt mit Energie versorgen zu können. Vorgesehen ist die Integration von Spulensystemen in Betonfertigteile für den Straßenbau. Damit können Straßenabschnitte einfach und kostengünstig elektrifiziert werden. Die entwickelte Technologie soll sowohl für privat genutzte Pkw als auch für gewerblich genutzte Fahrzeuge im Warentransport und Schwerlastverkehr zur Verfügung stehen.

Ansprechpartner

Dr.-Ing. Alexander Kühl, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
alexander.kuehl@fau.de

eSpeicher

Nutzung von Speichertechnologie für intelligentes Lademanagement

Die schnelle Errichtung von Ladeinfrastruktur in Bereichen mit schwacher Netzanbindung ist erfolgskritisch für den Markthochlauf der Elektromobilität. Das Forschungsprojekt „eSpeicher“ entwickelt deshalb anhand repräsentativer und skalierbarer Projektbausteine eine Blaupause zum Einsatz von Pufferspeichern in Kombination mit Ladeinfrastrukturen im urbanen Raum. Durch den Aufbau einer Demonstratoranlage in Halle (Saale), bestehend aus E-Speicher, Ladepunkten und einem intelligenten Steuerungssystem, wird die Lösung am Beispiel der städtischen E-Fahrzeugflotte technologisch und wirtschaftlich erprobt. Die Ergebnisse sind auf andere Standorte und Anwendungen in Deutschland und Europa übertragbar.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website der Stadt Halle.

Ansprechpartner

Daniel Zwick, Stadt Halle (Saale)
daniel.zwick@halle.de

eTestHiL

Durch das Forschungsprojekt eTestHiL soll die Entwicklung von elektrischen Antriebskomponenten für Schwerlasttransporter vereinfacht und beschleunigt sowie deren Integration in das Gesamtsystem des Fahrzeugs verbessert werden. Hierfür werden modellbasierte Testverfahren auf den wesentlichen, also zeitlichen wie systemischen, Prozessebenen entwickelt und dargestellt. Dazu simulieren sogenannte Hardware-in-the-Loop-Versuche (HiL) virtuell das Verhalten der Umgebungskomponenten. Dadurch kann die Funktionalität neu entwickelter Komponenten des Antriebsstrangs frühzeitig im Gesamtsystem geprüft werden.

eTruckPro

Wandlungsfähige und flexible Produktionssysteme zur symbiotischen Herstellung elektrifizierter und konventioneller Lastkraftwagen

Will Deutschland in der Herstellung von elektrifizierten Nutzfahrzeugen eine Vorreiterrolle einnehmen, muss die Produktion kleiner Stückzahlen bei möglichst geringen Kosten möglich sein. Das Forschungsprojekt „eTruckPro“ befasst sich deshalb mit der Entwicklung wandlungsfähiger und flexibler Produktionssysteme, die sowohl für die Fertigung konventioneller als auch elektrifizierter Lastkraftwagen eingesetzt werden können. Durch die Nutzung vorhandener Produktionsanlagen und durch eine angepasste Linienaustaktung werden Mehrkosten, wie die Anschaffung zusätzlicher Betriebsmittel und Produktionsflächen, vermieden. So lassen sich kleine Stückzahlen bauen, testen und sukzessive zur Serienreife ausbauen.

Ansprechpartner

Michael Neukam, MAN Truck & Bus SE
Michael.Neukam@man.eu

evTrailer2

Rund ein Drittel aller CO2-Emissionen im Straßenverkehr entstehen im Bereich des Bus- und Schwerlastverkehrs. Nach den Vorschriften der Europäischen Kommission und des Europäischen Parlaments müssen Fahrzeughersteller die Treibhausgasemissionen von neuen Lastkraftwagen bis 2025 im Durchschnitt um 15 Prozent und bis 2030 um 30 Prozent gegenüber dem Stand von 2019 senken. Für die erfolgreiche industrielle Transformation und den Klimaschutz werden verschiedene Forschungsansätze zur Dekarbonisierung des Nutzfahrzeugverkehrs vom BMWK gefördert.

Im Projekt evTrailer2 fokussieren sich die Projektpartner auf den Nutzfahrzeugtyp „Sattelzug“ und entwickeln Möglichkeiten zur Elektrifizierung des Sattelaufliegers, einer bisher nicht motorisierten Komponente des Fahrzeugs. Die Projektpartner wollen den hier typischerweise vorhandenen Bauraum ausnutzen, um den Sattelzug über die Kombination aus integrierten Photovoltaikmodulen und elektrischem Antrieb zu einem intelligenten, sicheren und emissionsreduzierten Fahrzeugsystem für den Straßengütertransport weiterzuentwickeln. Durch die Elektrifizierung und PV-Eigenstromerzeugung des Anhängers werden die Reichweiten des Zugfahrzeugs verlängert und der Fahrstrom noch „grüner“.

Fluxlicon

Intelligentes und flexibles System zum Einsatz von jeglichen 2nd Life Batterien in der kommunalen Ladeinfrastruktur

Das Projekt „Fluxlicon“ erprobt die Second-Life-Nutzung von Fahrzeugbatterien, das heißt eine Verwendung ausgedienter Batterien für andere Anwendungen. Dafür werden verschiedene Fahrzeugbatterien zu einem stationären Stromspeicher zusammengeführt. Dieser wird in Kommunen u.a. für die Zwischenspeicherung von Strom und das Betreiben kostengünstiger und intelligenter Ladeinfrastruktur genutzt. So entsteht eine Alternative zur frühzeitigen Entsorgung oder dem ressourcenintensiven Recycling von Batterien. Dadurch werden die Nachhaltigkeit und die Akzeptanz von Elektromobilität erhöht. Zugleich trägt das Projekt zum Gelingen der Energiewende bei.

Ansprechpartner

Markus Gehring, PEM Motion GmbH
m.gehring@pem-motion.com

GINI

Roboter für flexibles automatisches Laden von Elektrofahrzeugen

Das Projekt GINI entwickelt einen teilautonomen, mobilen Laderoboter für E-Autos und E-Bike-Sharing-Stationen. Dieser soll per App innerhalb eines definierten Einsatzgebietes bei entsprechendem Ladebedarf reserviert werden und daraufhin über eine Ladeschnittstelle E-Fahrzeuge per Schnellladetechnik zuverlässig aufladen. Zudem wird der Roboter mit einer induktiven Ladeschnittstelle zu E-Bike Station ausgestattet. Durch die bidirektionale Auslegung des Laderoboters kann er zudem bei Bedarf als mobiler Pufferspeicher für das Stromnetz dienen. So soll die Verfügbarkeit von Ladepunkten verbessert, die Attraktivität von E-Mobilität gesteigert und ein schnellerer Markthochlauf erzielt werden. Eine solche Entwicklung trägt außerdem zu einer verbesserten Netzstabilität bei.

Ansprechpartner

Jonathan Gerz, RWTH Aachen
j.gerz@pem.rwth-aachen.de

HEDIB

Höchsteffiziente Elektrobleche für Elektromobilität durch den digitalisierten und intelligenten Bandgussprozess

In Elektrofahrzeugen wird über einen Elektromotor elektrische Energie aus der Batterie in mechanische Energie für den Antrieb umgewandelt. Wie effizient diese Umwandlung gelingt, hängt u. a. davon ab, aus welchen Bauteilen Elektromotoren bestehen. Von großer Bedeutung ist dabei das sogenannte Elektroblech. Dieser Werkstoff macht über ein Drittel der Masse des Motors aus und bestimmt aufgrund seiner elektromagnetischen und mechanischen Eigenschaften den Wirkungsgrad der Energieerzeugung und -umwandlung maßgeblich mit. Bislang gehen rund sechzig Prozent der Gesamtenergieverluste im Motor auf die dort verbauten Elektrobleche zurück. Damit bietet die Optimierung des Werkstoffs durch eine neue Legierungszusammensetzung viel Potenzial, die Effizienz von Elektromotoren zu verbessern. Im Projekt wird dafür eine Pilotanlage entwickelt und ein neues Verfahren für die industrielle Herstellung von Elektroblechen erprobt und umgesetzt. Die Prozesssteuerung erfolgt dabei digital unter Nutzung von Methoden der Künstlichen Intelligenz. Das neue Verfahren ist wesentlich umweltschonender und erlaubt die Herstellung kleinerer Losgrößen.

Ansprechpartner

Ilka Steiner, RWTH Aachen University
ilka.steiner@ibf.rwth-aachen.de

HPC-prime

Hocheffiziente DC-Schnellladesäule mit 450 kW Ladeleistung

Mangelnde Reichweite und lange Ladezeiten sind für die meisten Verbraucher zentrale Argumente gegen die Anschaffung eines E-Mobils. Hier will das Projekt „HPC-prime“ mit der Entwicklung einer hocheffizienten Schnellladesäule Abhilfe schaffen. Die Technologie ermöglicht bei einer Ladeleistung von bis zu 450 kW in nur zehn Minuten eine Reichweite von 300 bis 400 Kilometern nachzuladen. Der verbesserte Wirkungsgrad reduziert den Strombedarf um rund fünf Prozent und verkürzt somit die Amortisationszeit. Die innovative Leistungselektronik soll das Bauvolumen um mehr als 80 Prozent verkleinern, wodurch die Schnellladetechnologie auch in bestehende Parkplätze in Innenstädten integriert werden kann.

Ansprechpartner

Bernd Wunder, Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB
bernd.wunder@iisb.fraunhofer.de

H-stromert

E-Laden für kommunale, gewerbliche und private Mobilität in Hannover

Hannover gehört zu den Städten mit hoher Stickstoffdioxid-Belastung. Ziel des Forschungsprojekts „H-stromert“ ist es, den Anteil der elektrisch betriebenen Fahrzeuge in Hannover signifikant zu erhöhen. Dies soll durch den Ausbau von Ladeinfrastruktur im öffentlichen, städtischen, gewerblichen und privaten Bereich gelingen. Als Vorbild baut die Stadtverwaltung ihren Fuhrpark mit elektrischen Fahrzeugen aus und stellt in der Verwaltung sowie an öffentlichen Gebäuden Ladepunkte zur Verfügung, die Besucher und Mitarbeiter nutzen können. Die wissenschaftliche Begleitung gewährleistet, dass die elektrischen Verteilnetze sowie die konkreten Bedarfe unterschiedlicher Nutzungsszenarien Berücksichtigung finden.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website der Stadt Hannover.

Ansprechpartner

Inge Schottkowski-Bähre, Stadt Hannover
67.11@hannover-stadt.de

HV-MELA-BAT

Das Projekt HV-MELA-BAT entwickelt, baut und erprobt ein Ein-Megawatt-Ladesystem für das Hochleistungsladen im batteriebetriebenen Schwerlast- und Personenverkehr. Im Vordergrund steht die Entwicklung innovativer Komponenten, die das Laden im Hochvolt- und Megawatt-Bereich sicher und effizient ermöglichen. Die Leistungsdichte und das Leistungsgewicht der im Projekt entwickelten Leistungselektronik soll dabei auch die Wirtschaftlichkeit zukünftiger Megawatt-Ladesysteme von über einem Megawatt verbessern. Das Projekt verfolgt zudem einen modularen Ansatz, der auch geringere Ladungen erlaubt und so die Kompatibilität zum bereits bestehenden batterieelektrischen Pkw-Bereich sichert.

IDEAL

Innovative DC-Technologie zur nachhaltigen Integration moderner Ladeinfrastruktur für die Elektromobilität

Im Projekt IDEAL werden neuartige, gleichstrombasierte Ladelösungen für die Elektromobilität erforscht, um zuverlässige Schnellladeinfrastrukturen zu vertretbaren Kosten und Aufwänden zu ermöglichen. Ziel sind Ladestationen, die mit einer kompakten und kostengünstigen Leistungselektronik ausgestattet werden können, ohne die Stabilität des Stromnetzes zu beinträchtigen. Dabei kann die bereits vorhandene Infrastruktur optimal ausgenutzt werden, sodass neue Installationen elektrischer Betriebsmittel reduziert werden können. Entwickelt werden Technologien für das Hochleistungsladen und urbane Ladesysteme im mittleren Kilowattbereich.

Ansprechpartner

Benedict Mortimer, RWTH Aachen
post_pgs@eonerc.rwth-aachen.de

InnoBlech

Bleche und Komponenten aus magnetischen und Struktur-Werkstoffen für hocheffiziente E-Antriebe

In Elektrofahrzeugen und Industriemotoren werden spezielle Synchronreluktanz- und Permanentmagnetmotoren eingesetzt. Wie effizient diese Motoren arbeiten, ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Eine Schlüsselrolle kommt dabei den Elektroblechen zu. Durch sie werden Magnetfelder erzeugt, die letztlich den Motor durch Anziehungs- und Abstoßungskräfte in Bewegung setzen. Dabei gilt: Je dünner das Elektroblech, desto geringer sind die bei hohen Frequenzen auftretenden Wirbelstromverluste und desto höher fällt die Effizienz des Motors aus. Zur Steigerung der Effizienz von E-Motoren entwickelt das Projekt InnoBlech daher neuartige Hybridbleche. Diese steigern die Leistungsfähigkeit von E-Motoren und lassen sich obendrein wirtschaftlicher herstellen als bislang zum Einsatz kommende Bleche. Die höhere Leistung des E-Motors führt zu einem geringeren Stromverbrauch und folglich zu längeren Stecken, die mit dem Motor zurückgelegt werden können – ein großer Vorteil, insbesondere mit Blick auf die Verbraucherakzeptanz.

Ansprechpartner

Dr. Gotthard Rieger, Siemens AG
gotthard.rieger@siemens.com

Kielflex

Kiel als Vorbild für die Errichtung von Ladeinfrastruktur in einem flexiblen Stromnetz zur Umsetzung einer Emissionsreduktion im Transportsektor

Um den Umstieg auf die E-Mobilität zu unterstützen und gleichzeitig die Netzstabilität zu erhalten, verbindet das Forschungsprojekt „Kielflex“ den Ausbau notwendiger Ladeinfrastruktur und den Aufbau von Speicherkapazitäten mit einem intelligenten Managementsystem. Die zusätzliche Last der E-Autos und -Busse wird durch ein smartes Lastmanagement mit dem verfügbaren Stromangebot in Einklang gebracht. Mit einer angeschlossenen Optimierungssoftware erfolgt dabei die Steuerung des Energieflusses zwischen Netz und Elektrofahrzeug über ein einheitliches Informationssystem. Denn wenn Netz, Speicher und Stromer reibungslos miteinander kommunizieren, können Lastspitzen vorausschauend vermieden und dadurch der Netzausbau in Grenzen gehalten werden.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website KielFlex.

Ansprechpartner

Leonie Riese, Universität Kiel
lr@tf.uni-kiel.de

KOHANA

Motoren im Straßengüterverkehr müssen nicht nur besonders zuverlässig und langlebig sein, sondern trotz ihrer leistungsbedingten Größe auf vergleichsweise kleinem Raum installiert werden können. Dafür sind aufwändige und zum Teil komplexe Kühlkonzepte notwendig. Auch müssen im Bereich der Nutzfahrzeuge aufgrund der verschiedenen Gewichtsklassen viele Motorvarianten bei vergleichsweise geringen Stückzahlen entwickelt werden. Für die Entwicklung neuer Motorenmodelle ist ein begrenztes Budget vorhanden. Dementsprechend sind auch die Investitionsbudgets für Werkzeuge zur wirtschaftlichen Fertigung solcher Motoren limitiert.

Das Förderprojekt KOHANA adressiert all diese Herausforderungen durch einen zweigeteilten Lösungsansatz. Zum einen wird ein automatisierbarerer Entwurfsprozess erstellt, der sowohl verschiedene Ingenieursdisziplinen vereint als auch funktionale und fertigungstechnische Anforderungen berücksichtigt. Kombiniert wird der automatisierte Antriebsentwurf mit dem 3D-Druck der Hairpin-Wicklung. Dieser innovative Fertigungsprozess erlaubt es, vielfältige Varianten ohne hohe Anfangsinvestitionen herzustellen.

KoHSE

Damit E-Busse und - Lkws auch lange Fahrstrecken mit geringen Ladezeiten zurücklegen können, muss das schnelle Aufladen im Hochvoltbereich erschlossen werden. In diesem Umfeld werden auch sogenannte PTC-Heizer benötigt, die verschiedene E-Fahrzeugbereiche auf die benötigte Betriebstemperatur bringen und auch im Hochvoltbereich einsetzbar sind. Bisherige Lösungen sind aus verschiedenen Gründen unzureichend, weil sie wenig energieeffizient und teils umweltschädlich sind. Das Projekt KoHSE entwickelte deshalb innovative Konzepte, um leistungsstarke sowie ressourcen- und umweltschonende Hochvolt-PTC-Heizer herzustellen, sicher in Fahrzeuge zu integrieren und zu vermarkten.

KoLa

Die Verkehrsunternehmen des Öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) in Deutschland rüsten derzeit schrittweise ihre dieselbetriebenen Busflotten auf E-Busse um. Aufgeladen werden die E-Busse bislang immer dann, wenn der Ladezustand der Batterien dies erfordert und die Einsatzpläne der Fahrzeuge es zulassen. Auf externe Einflussgrößen wie die Auslastung des Stromnetzes können die Unternehmen bislang nicht eingehen. Genau das wird mit dem Hochlauf der Elektromobilität und dem Fortschreiten der Energiewende aber immer wichtiger. Denn erneuerbare Energien sind wetterabhängig und damit schwankt auch die Menge des produzierten Stroms. Um Netzengpässe zu vermeiden und Netzsicherheit zu gewährleisten, ist es daher notwendig, dass Verbraucher wie der ÖPNV ihr Ladeverhalten auch an der Netzauslastung ausrichten können. Das Förderprojekt KoLa entwickelt und erprobt daher ein System, welches das Lade- und Lastmanagement von E-Bussen so optimiert, dass es sowohl betriebliche Belange als auch externe Faktoren wie die Netzauslastung oder Strompreise berücksichtigt.

LamA

Laden am Arbeitsplatz – Bundesweiter Aufbau von Ladeinfrastruktur an Fraunhofer-Instituten in förderberechtigten Kommunen

Das Verbundprojekt „LamA – Laden am Arbeitsplatz“ errichtet bundesweit an 37 Fraunhofer-Instituten Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Bis 2022 sollen 440 Normalladepunkte sowie weitere 40 Schnellladepunkte aufgebaut werden. Die Ladepunkte stehen Mitarbeitern, Dienstwagenflotten sowie Dritten zur Verfügung. Stuttgart, Freiburg und Dresden bilden die Leuchtturmstandorte im Projekt. Sieben Fraunhofer-Institute werden hier ihre Forschungsaktivitäten bündeln und die Ergebnisse Interessierten zugänglich machen. Einen besonderen Schwerpunkt bildet die Untersuchung neuer Geschäftsmodelle durch die Integration von Flotten- und Lademanagement für Dienstwagenfuhrparks.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website des Fraunhofer-Instituts.

Ansprechpartner

Gabriele Scheffler und Dr. Daniel Stetter, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Gabriele.Scheffler@iao.fraunhofer.de
Daniel.Stetter@iao.fraunhofer.de

LamA-connect

BSI-konformes Laden mithilfe von Smart Meter Gateways

Im Bereich der Elektromobilität spielt die Einbindung von Smart-Meter-Gateways (SMGW) eine entscheidende Rolle. Das Projekt „LamA-connect“ schafft hier die Grundlagen für eine zielgerichtete Abbildung der Elektromobilität im Energiesystem. Basierend auf höchsten Sicherheitsstandards geht es um die Integration der SMWG in die Prozesse beim Netzbetreiber, die Untersuchung und Anwendung von deren Funktionsumfang sowie die Durchgängigkeit der Kommunikation über die Steuerbox bis zum Fahrzeug. Auch die rechtliche Grundlage für verschiedene Anwendungsfälle wird analysiert. Dabei sind die unterschiedlichen Sicherheitsarchitekturen aus internationaler Normung und nationaler Gesetzgebung in Einklang zu bringen.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website des Fraunhofer-Instituts.

Ansprechpartner

Dr. Daniel Stetter und Gabriele Scheffler, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Daniel.Stetter@iao.fraunhofer.de
Gabriele.Scheffler@iao.fraunhofer.de

LINOx BW

Aufbau von Ladeinfrastruktur zur Reduktion der NOx-Belastungen in Baden-Württemberg

Das Verbundprojekt „LINOx BW“ unterstützt den Aufbau von Ladeinfrastruktur in baden-württembergischen Kommunen, in denen im Jahr 2016 und danach die Stickoxid-Grenzwerte im Jahresmittel überschritten wurden. Insgesamt sollen bis zu 2.200 Ladepunkte vom Projekt gefördert werden. Die Maßnahmen decken unterschiedliche Anwendungsbereiche ab, unter anderem Kundenparkplätze, Betriebshöfe, Wohngebäude oder Parkhäuser. Sie reichen vom Aufbau von Low-Cost-Ladeinfrastruktur bis zu Schnellladern. Durch eine gemeinsame Forschung werden diese unterschiedlichen Ladekonzepte zudem übergreifend analysiert. Neben der Wirkung auf die Schadstoffbelastungen wird schwerpunktmäßig die Netzauslastung, die Integration von Ladeinfrastruktur und intelligentes Last- und Zugangsmanagement erforscht.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website von LINOx BW.

Ansprechpartner

Dr. Susanne Nusser und Jan Blömacher, Städtetag Baden-Württemberg
Susanne.Nusser@staedtetag-bw.de
Jan.Bloemacher@staedtetag-bw.de

MEGA-LADEN

Ein vollautomatisches Schnellladesystem für E-Lkw im Megawatt-Bereich

Die Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen hat das Potenzial, die Lärm- und Kohlenstoffdioxidbelastung zu verringern. Bisher verhindern lange Ladezeiten jedoch die Einführung von elektrisch angetriebenen Lkw. Ziel des Projektes „MEGA-LADEN“ ist die Entwicklung und Demonstration eines vollautomatischen Schnellladesystems für E-Lkw im Megawatt-Bereich. Damit können große Lkw-Batterien problemlos während des Be- und Entladens oder der gesetzlichen Pausenzeiten geladen werden. Möglich macht das eine automatische Schnellladeschnittstelle mit einer Ladeleistung von mehr als einem Megawatt. Der automatische Ladevorgang mit hoher Ladeleistung bedeutet für die Nutzer und Nutzerinnen einen großen Komfortgewinn, steigert die Akzeptanz von E-Mobilität im Logistikbereich und erlaubt elektrisches Nachladen auch für Menschen ohne Spezialkenntnisse.

Ansprechpartner

Matthias Breitkopf, Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI
matthias.breitkopf@ivi.fraunhofer.de

MILAS

Modulare intelligente induktive Ladesysteme für autonome Shuttles

Der großflächige Einsatz fahrerloser, elektrifizierter Transportsysteme (zum Beispiel E-Busse) wird dazu beitragen, die Verkehrs- und Emissionsbelastung in deutschen Innenstädten nachhaltig zu reduzieren. Um diese E-Fahrzeuge zuverlässig und effizient mit Strom zu versorgen, bedarf es einer entsprechenden autonomen und induktiven Ladeinfrastruktur. Das Projektvorhaben MILAS entwickelt und erprobt ein marktfähiges induktives Ladesystem für autonome E-Shuttle-Busse, das statische sowie dynamische Ladevorgänge mit einer Ladeleistung von 7 KWh ermöglicht. Das in diesem Projekt akquirierte Wissen dient dabei als Grundlage für eine systemische Bewertung und hilft, das Konzept auf weitere Transportsysteme beispielsweise auch für Flughäfen oder Krankenhäuser zu übertragen. Durch die zusätzliche Energieversorgung der E-Shuttle-Busse über eine Photovoltaikanlage und einem damit verbundenen Energiespeicher leistet MILAS zudem einen wichtigen Beitrag für eine autarke und CO2-neutrale Mobilität.

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Benedikt Schmülling, Bergische Universität Wuppertal
schmuelling@uni-wuppertal.de

ModE-SoFa

Das Batteriesystem ist eine zentrale Komponente der Elektromobilität, da es für den nachhaltigen und zuverlässigen Antrieb von Elektrofahrzeugen jeder Größe sorgt. Gleichzeitig bestehen hierbei, speziell bei Sonderfahrzeugen, große Herausforderungen für die Produktionsprozesse: Bisher muss für jedes Fahrzeugmodell eine individuelle Lösung dafür gefunden werden, wie das Antriebssystem durch ein Gehäuse geschützt werden kann, da die räumlichen Möglichkeiten variieren.

Das Projekt ModE-SoFa konzentriert sich deshalb auf die Entwicklung eines flexiblen und skalierbaren modularen Batteriesystems. Es arbeitet an einem Baukastensystem mit standardisierten Komponenten. Dieses soll einerseits ermöglichen, dass Batteriegehäuse ganz einfach in ein möglichst breites Spektrum an Schwerlast- und Personenfahrzeugen, beispielsweise Lkws und (kommunale) Sonderfahrzeuge, integriert werden können. Andererseits stellen die Projektpartner über die Materialauswahl für die Gehäusekomponenten sicher, dass auch Aspekte wie Flammschutz und Nachhaltigkeit berücksichtigt werden. Das Ziel: Technologische Komplexität reduzieren und Herstellungskosten senken. Beides soll dem Markthochlauf der Elektromobilität bei Sonderfahrzeugen dienen.

MSTankstelle

HV-SiC-Umrichter für leistungsstarke Elektro-Tankstellen am Mittelspannungsnetz zur Schnellladung von Pkw und Transportern

Die Ladeleistung von Elektrofahrzeugen steigt ständig. Deshalb müssen Ladestationen an Autobahnen oder in Parkhäusern künftig ein Vielfaches an Leistung liefern und können nicht ohne weiteres wie bisher an das Niederspannungsnetz angeschlossen werden.

Das Projekt „MSTankstelle“ entwickelt deshalb kosteneffiziente leistungselektronische Technik für Hochleistungsladesysteme im Megawattbereich. Das Projekt forscht zum einen an DC-Wandlern (sogenannten Gleichstromstellern), die Gleichspannung mit höherem, niedrigerem oder invertiertem Spannungsniveau umwandeln. Der zweite Schwerpunkt sind Hochvolt-Siliciumkarbid-Halbleiterschalter (HV-SiC-Transistoren), die den Aufbau von kompakten und effizienten Wandlerstufen ermöglichen. So können Schnelladetankstellen sicher und kosteneffizient an das Mittelspannungsnetz angeschlossen werden.

Ansprechpartner

Andreas Hensel, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme andreas.
hensel@ise.fraunhofer.de

München elektrisiert - Me

Das Projekt „München elektrisiert – Me“ unterstützt den Aufbau von Ladeinfrastruktur in der bayerischen Landeshauptstadt. Großvolumige Ladeinfrastrukturprojekte, in Gewerbebetrieben, Wohnungseigentümergemeinschaften und öffentlich zugänglichen Parkhäusern, werden mit Zuschüssen gefördert. Eine wissenschaftliche Begleitforschung ermittelt mithilfe von Mobilitätsanalysen, welche Ladeinfrastruktur optimal für den jeweiligen Anwendungsfall geeignet ist. Weiterhin erfolgt der Aufbau und Betrieb von öffentlicher Ladeinfrastruktur auf städtischem Grund durch private Anbieter in Form einer Vergabe. Dafür wird die Ist-Situation in der Stadt München hinsichtlich der Nachfrage und des Bestandes an Ladeinfrastruktur analysiert. Mit den beiden Maßnahmen sollen bis zu 3.455 neue Ladepunkte entstehen. Zudem werden die Auswirkungen der unterschiedlichen Lademöglichkeiten auf die Netzstabilität untersucht und Empfehlungen zur Beseitigung von Netzhemmnissen abgeleitet.

Weitere Informationen finden Sie im Stadtportal München.

Ansprechpartner

Dr. Uwe Hera, Landeshauptstadt München
elektromobilitaet.rgu@muenchen.de

NachLadBaR

Nachhaltige Ladeelektronik auf Basis flexibler leistungselektronischer Bausteine und Recyclingstrategien

Eine wichtige Voraussetzung für den verstärkten Einsatz von Elektrofahrzeugen ist der bedarfsgerechte und für Nutzer ebenso wie für Hersteller kosteneffiziente Ausbau von Ladeinfrastruktur. Heutige Ladelösungen adressieren mit maßgeschneiderten Systemen verschiedenste Anwendungsfälle, was auf Herstellerseite zu hohen Entwicklungskosten führt. Nutzer wiederum sind mit dem Kauf eines E-Fahrzeugs an ein bestimmtes System gebunden und müssen bei defekten Komponenten meist die gesamte Ladeelektronik austauschen. Um Ladeinfrastruktur zukünftig flexibler und nachhaltiger nutzbar zu gestalten, entwickelt das Projekt „NachLadBaR“ flexible leistungselektronische Bausteine, die hersteller-, technologie- und generationenunabhängig zu Ladesystemen zusammengeschlossen werden können. Der modulare Aufbau stellt sicher, dass Einzelbauteile getauscht werden können. Sensorbasierte Monitoring-Lösungen innerhalb der neuartigen Ladelösungen übermitteln zudem rechtzeitig Wartungsbedarf, sodass die Lebensdauer der elektronischen Komponenten erhöht werden kann.

Ansprechpartner

Dr. Kai Kriegel, Siemens AG
kai.kriegel@siemens.com

NEFTON

Nutzfahrzeugelektrifizierung für Transportsektor-optimierte Netzanbindung

Das Projekt NEFTON entwickelt ein prototypisches Gesamtkonzept für elektrische Nutzfahrzeuge sowie eine Schnellladeinfrastruktur mit Leistungen im Megawattbereich, um den Grundstein für die Dekarbonisierung des Straßengüterverkehrs in Deutschland zu legen. Dieses Megawatt Charging System (MCS) wird im Rahmen des Projekts in einem MCS-Nutzerhandbuch mit Handlungsempfehlungen für z. B. Fahrzeughersteller und Ladeinfrastrukturbetreiber festgehalten. Das Konzept wird zudem prototypisch anhand eines entwickelten Lkw sowie einer Ladestation erprobt.

Ansprechpartner

Prof. Markus Lienkamp, Technische Universität München
nefton.ftm@ed.tum.de

NEWBIE

Next gEneration poWer BatterIEs

Fahrzeugbatterien sind eine Schlüsseltechnologie der Elektromobilität. Bisher stehen jedoch häufig Herstellungskosten und Leistungsfähigkeit in einem ungünstigen Verhältnis. „NEWBIE“ entwickelt deshalb nachhaltige, sichere und schnell aufladbare Lithium-Ionen-Batterien mit langer Lebensdauer. Dafür werden entlang der gesamten Batteriewertschöpfungskette neue Lösungen erprobt – vom Design über die Fertigung bis hin zum Fahrzeugeinsatz und dem späteren Recycling. Dabei steht die Langlebigkeit in Verbindung mit Schnellladevorgängen im Fokus. Das Projekt trägt somit zu einer verbesserten Ökobilanz von Batteriezellen bei. Außerdem wird die Nutzbarkeit von Schnelladesystemen – und folglich die Akzeptanz der Elektromobilität – gesteigert.

Ansprechpartner

Dr. Anja Paulus, Mercedes-Benz AG
anja.paulus@mercedes-benz.com

NOX-Block

NOX-Reduzierung durch den Aufbau einer leistungsfähigen Low-Cost-Ladeinfrastruktur in Dortmund, Schwerte, Iserlohn

Das Forschungsprojekt „NOX-Block“ errichtet Ladepunkte in den drei Kommunen Dortmund, Schwerte und Iserlohn im öffentlichen, halböffentlichen und privaten Raum. Um flächendeckend Low-Cost-Ladeinfrastruktur aufzubauen, kooperieren die Städte mit den jeweiligen lokalen Versorgungsunternehmen sowie innovativen Technologieanbietern. Im öffentlichen Raum wird die Ladeinfrastruktur in die kommunale Straßenbeleuchtung integriert, aber auch auf Betriebshöfen und in Parkhäusern sollen Ladepunkte verbaut und betrieben werden. Die begleitende Forschung untersucht Auswirkungen auf das lokale Stromnetz und die lokalen Emissionsbelastungen.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website der Stadt Dortmund.

Ansprechpartner

Dr. Jan Fritz Rettberg, Stadt Dortmund
jrettberg@stadtdo.de

OneGAforAll

OneGroundAssemblyforAll

Mit jedem elektrisch gefahrenen Kilometer kann der Anteil regenerativ erzeugter Energie im Verkehr erhöht werden. Um das Laden der Batterien von Elektrofahrzeugen gegenüber üblichen kabelgebundenen Ladesystemen noch komfortabler zu gestalten, bieten sich induktive Energieübertragungssysteme an. Bei diesen wird die Energie durch eine Bodeneinheit (engl. „Ground Assembly“, GA) über einen Luftspalt an eine Einheit im Fahrzeug („Vehicle Assembly“, VA) übertragen. Derzeit sind GA und VA jedoch nicht herstellerübergreifend einsetzbar, was der Bildung eines Massenmarkts für induktive Ladesysteme entgegensteht. Im Projekt wird daher eine standardisierte Bodeneinheit entwickelt, mit der sich herstellerübergreifend die Fahrzeugbatterie mittels des VA-Moduls aufladen lässt.

Zudem wird strategisch überprüft, wie ein interoperables, induktives Ladesystem aufgebaut sein muss, damit die Authentifizierung im IT-System, die Einbindung ins lokale Energiemanagement und die Abrechnung des Ladevorgangs im Privatsektor automatisiert gelingen. Die so betrachtete massenmarktkompatiblen induktiven Ladesysteme zielen darauf ab, die Attraktivität der Elektromobilität durch das komfortable Laden in unterschiedlichsten Parksituationen zu erhöhen.

Ansprechpartner

Dr. Christopher Lämmle, MAHLE International GmbH
christopher.laemmle@mahle.com

OptiWiRE

Optimierte Wickel- und Montageverfahren für Recyclinggerechte Elektromotoren

Der Elektromotor eines E-Fahrzeuges besteht aus einer Vielzahl unterschiedlicher Komponenten. Indem die Bauteile und Produktionsprozesse optimiert und in der Materialauswahl neue Ansätze erprobt werden, steigert das Projekt „OptiWiRE“ für den langfristigen und flächendeckenden Hochlauf der Elektromobilität die Leistungsdichte, Lebensdauer und die Produktionsgeschwindigkeit von Elektromotoren ebenso wie deren Recyclingfähigkeit.

Ansprechpartner

Dr. Stefan Hornauer, ElringKlinger AG
stefan.hornauer@elringklinger.com

RekuTrAx

Die Rückgewinnung von Energie, die bei einem Bremsvorgang entsteht, die sogenannte Rekuperation, ist eine Technik, die den Energieverbrauch von Fahrzeugen reduzieren kann. Bei hybriden und vollelektrischen Fahrzeugen ermöglicht der ohnehin vorhandene elektrische (Hilfs-)Antriebsstrang die direkte Rekuperation ohne zusätzliche Hilfsmittel. Anders sieht es bei Fahrzeugen aus, die mit fossilen Brennstoffen oder Brennstoffzellen betrieben werden: Hier ist eine Rückgewinnung über den Antriebstrang nicht möglich. Eine sinnvolle Möglichkeit, dies auch für diese Fahrzeuge zu ermöglichen, besteht darin, sie mit einer sogenannten Rekuperationsachse auszustatten. Dieser Ansatz hat auch bei Lkw-Anhängern – unabhängig von der Antriebsart des Zugfahrzeugs – hohes Potenzial. Das Projekt RekuTrAx entwickelt eine kompakte und effiziente Rekuperationsachse für ebensolche Einsätze und erforscht anhand eines Demonstrators die nötige übergeordnete Steuerung ihrer unterschiedlichen Betriebsmodi.

RESIGENT

Strommarkt- und netzorientiertes Energiemanagement von flexiblen Verbrauchseinrichtungen auf Basis resilienter Steuerungsfunktionen

Die Energiewende und der Ausbau der Elektromobilität wirken sich auch auf die Strom- und Verteilnetze aus. Typischerweise werden E-Autos in den Abend- und Nachtstunden geladen, weshalb viele Ladevorgänge zur gleichen Zeit und über eine längere Dauer stattfinden. Für die Stabilität der Netze ist es jedoch vorteilhafter, wenn die Ladevorgänge jeweils in kürzeren Intervallen und verteilt über 24 Stunden hinweg erfolgen. Um solch ein ausgewogenes Ladeverhalten zu realisieren, entwickelt das Projekt RESIGENT Technologien für ein Energie- und Netzmanagement, das einen Ausgleich zwischen Strombedarf und Stromkapazitäten über einen freien, netzorientierten Strommarkt ermöglicht. Der Ladevorgang von Elektrofahrzeugen wird dabei an einer im Projekt entwickelten, neuartigen Ladesäule mithilfe Künstlicher Intelligenz automatisch und netzdienlich gemanagt. Die zentrale Zusammenführung von Netzzustandsinformationen wird den Markteilnehmenden zur Verfügung gestellt. Netzdienliches Handeln kann über darauf basierende Geschäftsmodelle belohnt und gefördert werden.

Ansprechpartner

Dr. Gerd vom Bögel, Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS
gerd.vom.boegel@ims.fraunhofer.de

SKALE

Skalierbares Ladesystem für Elektrofahrzeuge

Der schnelle und kosteneffiziente Ausbau von Ladeinfrastruktur ist für die Verbreitung der Elektromobilität unerlässlich. Das Projekt „SKALE“ betrachtet deshalb die gesamte Energieflusskette, um Ladeleistung und Wirkungsgrad zu steigern und Kosten zu senken. Alle Anforderungen von der netzseitigen Bereitstellung der Energie über bedarfsgerechte Zwischenspeicherung, Verteilung und Wandlung bis hin zur Fahrzeugbatterie und Rückspeisung ins Netz finden Berücksichtigung. So soll ein gänzlich neuer Ansatz entstehen, der eine zukunftsweisende Infrastrukturlösung für beliebige Parkflächen mit einer Vielzahl an Ladepunkten bietet und dezentrale Energiequellen effizient einbindet.

Ansprechpartner:

Daniel Meyer
Daniel.Meyer3@de.bosch.com

SUPPLy

SimUltane Produkt- und Prozessentwicklung eines automatisierungsgerechten Ladestation-Outlet-Moduls

Für die Verbreitung der Elektromobilität ist eine flächendeckenden Ladeinfrastruktur erfolgskritisch. Um die dafür erforderlichen Ladesäulen zu attraktiven Konditionen bereitstellen zu können, arbeitet das Forschungsprojekt „SUPPLy“ an der Entwicklung automatisierter und somit großserientauglicher Fertigungsprozesse. Dabei werden sowohl das Produktdesign als auch der Produktionsprozess hinsichtlich möglicher Anpassungen geprüft, um bei der Montage eine höhere Automatisierung und eine flexible Mengensteigerung realisieren zu können. Als Ergebnis sollen Richtlinien für eine automatisierungsgerechte Produktgestaltung ausgearbeitet und durch praktische Anwendungen evaluiert werden.

Ansprechpartner

Dr. Yusuf Günel, Compleo Charging Solutions GmbH
Y.Guenel@compleo-cs.de

TALAKO

Induktives Taxiladekonzept für den öffentlichen Raum

Die Elektrifizierung von Taxiflotten hilft die innerstädtische Schadstoffbelastung zu reduzieren. Das Forschungsprojekt „TALAKO“ entwickelt ein innovatives Ladekonzept, das ein kabelloses Laden elektrischer Taxen während des Wartevorgangs ermöglicht. Das induktive Ladesystem überträgt durch einen unterirdisch angebrachten Ladestreifen kontaktlos Energie. Die modular konzipierte Anlage kann nach dem Baukastenprinzip flexibel an unterschiedliche Warteschlangenlängen angepasst werden. Durch einen intelligenten Positionierungsmechanismus und Sicherheitssysteme zur Lebewesen- und Fremdkörpererkennung sind alle Anforderungen für einen sicheren Betrieb im öffentlichen Raum erfüllt.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website der Universität Duisburg-Essen.

Ansprechpartner

Gregor Szybisty, Universität Duisburg-Essen
gregor.szybisty@uni-due.de

TRADE EVs II

Subaggregation von Elektrofahrzeugflotten zur Einbindung in virtuelle Kraftwerke

Elektrofahrzeuge werden sich in Zukunft insgesamt betrachtet zum größten Stromverbraucher entwickeln. Die schnell steigende Zahl elektrifizierter Pkw und Nutzfahrzeuge stellt immer höhere Anforderungen an die Ladeinfrastruktur und das Stromnetz – verbunden mit erheblichen Ausbaukosten. Zugleich bietet die Speicherkapazität der Fahrzeugbatterien – insbesondere in Flotten – die Möglichkeit, Erlöse am Energiemarkt zu erzielen und so die Kosten teilweise auszugleichen. Das Projekt „TRADE EVs II“ entwickelt eine Lösung für die Anbindung von E-Flotten an den Strommarkt. Die Flottenfahrzeuge sollen über Leitwarten so zusammengefasst werden, dass aus ihnen Flottenkraftwerke entstehen, deren gespeicherte Energie bei Bedarf kostenpflichtig in das Stromnetz zurückgespeist wird.

Ansprechpartner

Robin Schneider, SAP SE
robin.schneider@sap.com

TroCaWiCon

Das Projekt TroCaWiCon entwickelt ein System, mit dem elektrisch betriebene Oberleitungsbusse (O-Busse) während der Fahrt vollautomatisch an Oberleitungen an- und ausgedrahtet werden können. Bislang sind solche An- und Ausdrahtungen nur beim stehenden Fahrzeug möglich, da während der Fahrt erhebliche Schwingungen entstehen. Um diese An- und Abdrahtung schwingungsarm zu halten, setzt das Projekt auf ein innovatives Kopplungssystem. Es nutzt Machine-Learning-Algorithmen zur Positionierung und Regelung des Stromabnehmers. Das TroCaWiCon-System eignet sich auf Oberleitungsstrecken nicht nur für O-Busse, sondern auch für E-Lkw. Wesentlicher Vorteil der Entwicklung ist die Effizienzsteigerung: Standzeiten zur Ladung der Fahrzeuge werden reduziert und zugleich ist ein flexiblerer Einsatz auf Strecken möglich, die nur teilweise mit Oberleitungen ausgestattet sind.

ultraBatt

Intelligente Auslegungs- und Betriebsstrategien für ultra-schnellladefähige Batteriesysteme von Elektrofahrzeugen

Der Ausbau der Elektromobilität zu einem Massenmarkt soll den Klimaschutz verbessern, neue Geschäftspotenziale erschließen und die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern verringern. Zur Steigerung des Elektrifizierungsgrades im gewerblichen Sektor und um ladebedingte Standzeiten des Fuhrparks zu senken, will das Projekt ultraBatt die Ladezeit von Batteriesystemen für E-Nutzfahrzeuge auf weniger als 15 Minuten reduzieren. Zudem soll die Lebensdauer der Batteriesysteme gegenüber konventionell ausgelegten Batteriesystemen gesteigert werden. Dafür hebt das Projekt bislang unerschlossene Potenziale im Zellverhalten von Batterien. Auch werden intelligente Auslegungs- und Betriebsstrategien für ultra-schnellladefähige Batteriesysteme von Elektrofahrzeugen aufgezeigt. Auf Basis der erzielten Erkenntnisse können hochleistungsfähige Batteriemodule entwickelt und der Standort Deutschland als Vorreiter in der Batteriesystementwicklung etabliert werden.

Ansprechpartner

Naqeeb Tahasildar, BMZ GmbH
Naqeeb.Tahasildar@bmz-group.com

unIT-e2

Reallabor für verNETZte E-Mobilität

Die Kopplung der einzelnen Sektoren der Energiewirtschaft kann dazu beitragen, die gesamte Wirtschaft effizient und zuverlässig mit sauberem Strom aus erneuerbaren Energiequellen zu versorgen. Die Elektromobilität leistet zukünftig einen wichtigen Beitrag zu dieser Kopplung und damit zur nachhaltigen Transformation des Energiesystems, denn E-Fahrzeuge können flexibel geladen werden und somit Energie dann nutzen, wenn Überschüsse vorhanden sind oder dies systemisch oder wirtschaftlich sinnvoll ist. Darüber hinaus ist gegebenenfalls auch eine Rückspeisung ins Netz möglich. Das Projekt „unIT-e²“ entwickelt und erprobt in einem Reallabor Hard- und Softwarelösungen, mit denen sich die Elektromobilität ganzheitlich, nachhaltig und intelligent in das Energiesystem integrieren lässt. Die beteiligten Projektpartner decken dabei die gesamte energiewirtschaftliche Wertschöpfungskette von der Erzeugung bis zum Fahrzeug ab. Das große Konsortium stellt die Praxistauglichkeit dieser Lösungen sicher und erleichtert den Transfer der Projektergebnisse in die Standardisierung.

Weitere Informationen finden Sie auf der Webseite https://unit-e2.de/

Ansprechpartner

Michael Hinterstocker, FfE GmbH
mhinterstocker@ffe.de

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Die Projekte werden betreut vom DLR Projektträger. Ansprechpartner sind Janina Moshövel und Patrick Roll.

Begleitforschung

Die Begleitforschung zum Programm wird federführend durch die TÜV Rheinland Consulting GmbH in Köln (Ansprechpartner: Dr. Sören Grawenhoff und Ilona Friesen) und das Institut für Innovation und Technik (iit) in der VDI/VDE-IT GmbH in Berlin (Ansprechpartnerin: Doris Johnsen) durchgeführt. Zuständig für die Presse- und Öffentlichkeitsarbeit ist die LHLK Agentur für Kommunikation GmbH in Berlin (Ansprechpartnerin: Verena Brendel).

Evaluation des Förderprogramms

Ein Team unter Leitung des Instituts für Innovation und Technik untersucht im Rahmen einer unabhängigen Evaluation die Umsetzung und Wirkung des Förderprogramms. Ansprechpartner ist Dr. Jan Wessels. Die Evaluation setzt dafür auf die Auswertung bereits vorliegender Daten und Informationen. Ergänzend finden standardisierte Befragungen der Zuwendungsempfänger sowie Workshops und Interviews statt. Die Evaluation wird begleitend durchgeführt und unterstützt das BMWK bis 2024 mit regelmäßigen Zwischenbewertungen. Abschließend gibt sie zudem Hinweise zur Wirksamkeit des Förderprogramms mit Blick auf die Grundsätze der Wirtschaftlichkeit und Sparsamkeit gemäß § 7 der Bundeshaushaltsordnung.

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