Artikel - Elektromobilität

Elektro-Mobil

Einleitung

Elektroauto

© istockphoto.com/rclassenlayouts

Im Förderprogramm „Elektro-Mobil“ unterstützt das BMWi aktuell 37 Forschungs- und Entwicklungsprojekte, 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 Hürden bei der industriellen Produktion zu reduzieren und Kaufhemmnisse für Verbraucher abzubauen. Zu den Schwerpunkten der Projektarbeit zählen unter anderem der strukturierte Aufbau von vernetzter Ladeinfrastruktur im kommunalen Kontext, Lastmanagement auf lokaler Ebene und im Verteilnetz oder auch energierechtliche Fragen. 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 BMWi zudem die Vernetzung verschiedener Akteure rund um die Energiewende intensivieren. Kommunen, Netzbetreiber, Anbieter von Elektromobilitätsdiensten und Forschungseinrichtungen erarbeiten in den Projekten interdisziplinäre und systemisch gedachte Lösungen.

„Elektro-Mobil“ ist Teil der gemeinsamen Förderrichtlinie des BMWi und des Bundesministeriums für Umwelt (BMU). Diese bündelt die Schwerpunkte der bisherigen Förderprogramme „ELEKTRO POWER I+II“ (BMWi) und „Erneuerbar Mobil“ (BMU), die bis Ende 2017 befristet waren. Die Förderrichtlinie finden Sie hier.

Projektübersicht

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Entwicklung eines vollautomatischen Batteriewechselsystems für E-Lkw

Hohe Batteriegewichte und lange Ladezeiten bremsen bisher die Elektrifizierung des Güterverkehrs – insbesondere auf Fernstrecken und beim Einsatz schwerer Lkw. Das Projekt „eHaul“ entwickelt 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

Electrify Buildings for EVs

Damit die Mobilitätswende in Hamburg gelingt, schafft das Forschungsprojekt „ELBE“ 7.400 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

Dr. Nadja Hammami, Freie und Hansestadt Hamburg
nadja.hammami@bwvi.hamburg.de

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

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

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

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

Effiziente Prozesse zur Fertigung induktiver Ladesysteme

Ohne größere Reichweiten und Ladekomfort wird sich die E-Mobilität gegenüber der konventionellen Verbrennungstechnologie nicht durchsetzen. 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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 LoeschHundLiepold Kommunikation GmbH in Berlin (Ansprechpartner: Rafael Eggebrecht).

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 BMWi 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.