E-WALD - Elektromobilität Bayerischer Wald Statusseminar der Bayerischen Modellregionen 12. November 2015 Katrin Juds - Projektkoordination

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1 E-WALD - Elektromobilität Bayerischer Wald Statusseminar der Bayerischen Modellregionen 12. November 2015 Katrin Juds - Projektkoordination

2 Verbundprojekt E-WALD Projektleitung E-WALD Technische Hochschule Deggendorf Verknüpfung der einzelnen Säulen, übergreifendes wissenschaftliches Arbeiten Ladetechnik und Ladeinfrastruktur (THD) Industrie-partner: Rohde und Schwarz Technagon Kommunale Partner: 87 Gemeinden 6 Landkreise Begleitforschung Flotte (THD) Begleitforschung, Evaluation, Nutzereinbindung Optimiertes Reichweitenmodell Industriepartner: E-WALD GmbH IBEKOR GmbH IKT Informationsund Kommunikationstechnik Algorithmen, Daten & Analyse Industriepartner: GAB Enterprise IT Solutions GmbH VKW Virtuelles Kraftwerk / Smart Grid / Energiestrategie (TCF) Industriepartner: HM-PV GmbH ILS Vergleichende Studie zum induktiven Schnellladen Industriepartner: IBEKOR GmbH Aufstellen und Betreiben der Ladesäulen / Beschaffung und Betrieb der Flotte / Einspeisung Erneuerbarer Energien Flotte - E-WALD GmbH Partner: 100 Öffentliche und private Gesellschafter Industriepartner: IBEKOR GmbH

3 Verbundprojekt E-WALD 6 Landkreise und 87 Kommunen (Städte und Gemeinden) Sponsoren:

4 Hauptziele E-WALD Nachweis der Realisierbarkeit der Elektromobilität im ländlichen Raum Integration des ÖPNV, öffentlicher Einrichtungen und des Tourismus Aufbau einer innovativen Standortstruktur von Ladesäulen Schaffung intelligenter neuer Steuerungs-, Regelungs- und Kommunikationskonzepte Sicherstellung der Nachhaltigkeit des angewandten Energiekonzeptes E WALD ist mit km 2 die flächenmäßig größte Modellregion für die Realisierbarkeit der Elektromobilität in Deutschland

5 NACHWEIS DER REALISIERBARKEIT IM LÄNDLICHEN RAUM

6 Realisierbarkeit im ländlichen Raum Situation seit Juni 2015

7 Carsharing Standorte E-WALD

8 E-WALD Flottennutzung 200 Elektrofahrzeuge 100 ecarsharing Stationen

9 INTEGRATION DES ÖPNV, ÖFFENTLICHER EINRICHTUNGEN UND DES TOURISMUS

10 Integration des ÖPNV, öffentlicher Einrichtungen und des Tourismus E-WALD Angebote abgestimmt auf Anforderungen der verschiedenen Nutzergruppen Freizeit-Fahrer Touristen Pendler Gewerbliche Nutzer Kooperation mit Vertriebsservice Ostbayern der DB und TVO seit August 2015 Einfluss auf Akzeptanz der Elektromobilität: Möglichkeit, Elektromobilität zu er fahren Angebote gemäß Nutzeranforderungen Bahnkunden erhalten 10% Gutschrift auf den Mietpreis von E-WALD Fahrzeugen Werbung zusammen mit TVO und DB Infos unter:

11 E-WALD GmbH - Systemanbieter Flotte Infrastruktur Consulting Mobility as a Service E-WALD Produkte und Lösungen in 19 Landkreisen und sechs Bundesländern Erweiterung des Mobilitätsangebot im ländlichen Raum und Ergänzung des ÖPNV

12 AUFBAU EINER INNOVATIVEN STANDORTSTRUKTUR VON LADESÄULEN

13 Aufbau einer innovativen Standortstruktur von Ladesäulen Aktuell: 150 Ladesäulen 600 Ladepunkte 14 weitere Ladestandorte geplant Stand September 2015

14 Schaffung einer modularen Ladesäulen Variante Typgeprüfte autarke Baukastenlösung für Elektroladestationen Individuelle Skalierbarkeit für den Installateur und den technisch versierten Enduser Leistungsmodule, Steuereinheiten und fertige Ladepunkte adaptierbar über Steckverbindungen Freie Gestaltung von Frontcover und Ladesäulendesign

15 Technagon - x4 Technologie Entwicklung und Fertigstellung der Technagon Ladestation x4 mit Kontroller Serienprodukt generieren

16 E-WALD Schnellladeinfrastruktur - Aktuell 12 DC- Ladestationen - Entwicklung THD DC Schnellladestation Aufbau weiterer 50 Stationen ab Frühjahr 2016

17 E-WALD Schnellladestation (DC) EWS Unterstützung der Ladestandards CCS und CHAdeMO Komplettierung der E-WALD Standorte mit erweiterter Ladefunktionalität Innovative, intelligente Lastenverteilung zwischen den einzelnen Ladepunkten Gleichzeitiges Bedienen mehrerer Fahrzeuge mit unterschiedlichen Spannungen und Batterietypen Volle Ladeleistung, wenn nur ein Fahrzeug lädt Intelligentes, dynamisches Lastenmanagement mittels Matrix- Verschaltung beim Laden mehrerer Fahrzeuge

18 Prototyp - E-WALD Schnellladestation Funktionstest erfolgt Belastungstests der Matrix- Verschaltung Erhöhung Wirkungsgrad Optimierung des Matrix- Konzeptes

19 Einbindung der Ladestationen in ein Backend mit Erfassung der Ladedaten

20 E-WALD Ladeoptionen & Lösungen Spontanes Laden mit Charge Mobile Ad-Hoc Ladesystem per APP Einmalige Zahlung für einen Ladevorgang per Smartphone über PayPal Optimale Lademöglichkeit für Durchreisende oder Kurzaufenthalte Flatrate Laden mit der E-WALD Ladekarte Persönlichen E-WALD Ladekarte Zugriff gesamtes E-WALD Ladeinfrastrukturnetz einschl. der Ladeverbundpartner Verschiedene Tarifmodelle mit unterschiedlicher Laufzeit Wahl zwischen Notladeflat, Schnellladeflat und Superflat mit Gültigkeit von sieben Tagen bis zu einem Jahr Optimal für flexibles Laden im Bayerischen Wald

21 Vernetzung Ladeinfrastruktur Kooperation Bosch Charge&Pay Kostenfreie Smartphone-App Charge&Pay Finden und Nutzen der öffentlich zugänglichen und internetfähigen Ladepunkte in Deutschland Einmalige Registrierung und PayPal-Konto erforderlich Komfortable Nutzung via Smartphone Suche von Ladestationen, Verfügbarkeitsprüfung und Steuerung des Ladevorgangs

22 Vernetzung und Interoperabilität Interoperabilität mit e-gap Technische Integration mit B2B und Roaming- Plattformen Kunden von immer mehr Ladestromanbietern können bei E-WALD laden

23 SCHAFFUNG INTELLIGENTER NEUER STEUERUNGS-, REGELUNGS- UND KOMMUNIKATIONSKONZEPTE

24 Problemstellung (1/2) Bei Fahrtantritt

25 Problemstellung (1/2) Bei Fahrtantritt eine Minute später.

26 Problemstellung (2/2) Situation Reichweite ändert sich sehr oft sehr stark Wirkt unzuverlässig und verunsichernd Geringe Akzeptanz Ziel Entwicklung eines stabilen, zuverlässigen und genauen Reichweitenmodells Bereitstellung durch InCarApp = Polygon + Routing

27 ORM Client-Server-Architektur -3 C V=100%

28 Fahrzeugdatenanalyse Wichtige Parameter (Batterie- und Fahrdaten, Geschwindigkeit, Temperatur, Streckenprofil und Höhenmeter) wurden analysiert und werden direkt in die Modellierung der Reichweite übernommen Abgeschlossen für: BMW i3 Citroén Berlingo Mitsubishi i-miev Nissan LEAF Peugeot i-on Renault ZOE Smart ED Fahrzeugdatenanalyse VW e-golf - geplant bis Ende 2015

29 Lösung: Optimiertes Reichweiten-Modell (ORM) InCarApp mit Reichweitenpolygon

30 Reichweitenberechnung

31 E-WALD ORM - Besonderheiten E-WALD Empirisches Modell Modell beruht allein auf beobachteten Daten Leichte Portierbarkeit auf weitere Regionen auf weitere Fahrzeugtypen Flottenbetrieb Große Basis realer Daten Langer Beobachtungszeitraum Vielfältige Geländeprofile Direkte Rückmeldung durch Nutzer Andere Ansätze Physikalische Modelle Versuchen die Realität nachzubilden Viele Faktoren können prinzipiell nicht genau berücksichtigt werden Kleinere Datenbasen Beziehen sich oft nur auf einen Fahrzeugtypen Nur Testfahrten Gehen nicht über Prototypenstadium hinaus

32 E-WALD ORM im Vergleich

33 Umfassende Evaluierung des ORM

34 Fahrerassistenzsystem im Fahrzeug Entwicklung und Bereitstellung eines Fahrerassistenzsystems mit Routenführung Anzeige und Routenführung zu den E-WALD Ladesäulen Routenführung zum gewünschten Zielort Aktuell: Erweiterung des Fahrerassistenzsystems für den grenzüberscheitenden Tourismus nach Tschechien und Österreich Entwicklung und Bereitstellung von geprüften und zertifizierten Gerätehalterungen für das Fahrerassistenzsystem

35 SICHERSTELLUNG DER NACHHALTIGKEIT DES ANGEWANDTEN ENERGIEKONZEPTES

36 VKW Virtuelles Kraftwerk Analyse der Fahrdaten Fortlaufende Aufzeichnung seit 2011 Generierung des durchschnittlichen Verbrauchsjahr als Grundlage für das virtuelle Kraftwerk basierend auf Datengrundlage Weitergehende Analyse Nutzung der in IKT aufbereiteten Verbrauchsdaten zur weiteren Analyse

37 Prognosemodell - Hochgenaues Oberflächenmodell Für unterschiedliche Auflösungen 0,01m, 0,25m, 0,5m, LIDAR (1m) wurden jeweils ein Höhenmodell (DEM), die Himmelsrichtungen (Aspect) sowie die Dachneigungen (Slope) ermittelt.

38 VKW Prognosemodell Webanwendung (Software) Ladesäule pro Standort Ladepunkte pro Ladesäule Standort Baumdiagramm zur Visualisierung des Aufbaus von Verbrauchern in der Verbraucherverwaltungsansicht

39 VKW - Smart Grid - Energiestrategie Erzeugung erneuerbarer Energie Abschluss von Kooperationsverträgen mit Anlagenbetreibern und detaillierte Analyse der Anlagendaten 16 Erzeugeranlagen in 6 Landkreisen 3 Technologien: Photovoltaik, Wasser, Biomasse/ Biogas Gesamtleistung: 564 kw Energiebedarfsberechnung - basierend auf Fahrdatenanalyse Versorgung einer Flotte von 220 Elektrofahrzeugen sichergestellt E-WALD Energiemonitor Homepage implementiert 220 Elektrofahrzeuge mit einer jährlichen Fahrleistung von km pro Fahrzeug können bilanziell energetisch versorgt werden.

40 Projekt-Kurzinformation Forschungsstelle: Gesamtleitung: Wissenschaftliche Leitung: Technische Gesamtleitung: Projektkoordination: E-WALD GmbH: Projektlaufzeit Phase II: Technische Hochschule Deggendorf, TC Teisnach, TC Freyung, TC Cham, TC Grafenau Prof. Peter Sperber Prof. Johannes Klühspies Prof. Andreas Grzemba Katrin Juds Geschäftsführer: Otto Loserth seit August 2012 bis Ende 2016 Projektpartner: E-WALD GmbH Rohde & Schwarz / Technagon GmbH e8energy / Tritium hm-pv GmbH GAB Enterprise IT Solutions GmbH IBEKOR GmbH Internet:

41 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!

42 ANHANG

43 Verbundprojekt E-WALD Projektleitung E-WALD Technische Hochschule Deggendorf Gesamtleitung - Prof. Dr. Peter Sperber Wissenschaftliche Leitung - Prof. Dr. Johannes Klühspies Technische Gesamtleitung - Prof. Dr. Andreas Grzemba Projektkoordination - Katrin Juds Verknüpfung der einzelnen Säulen, übergreifendes wissenschaftliches Arbeiten Ladetechnik (TCT) Prof. Dr. A. Grzemba Industriepartner AC: Rohde und Schwarz Technagon Industriepartner DC: e8energy Kommunale Partner: 87 Gemeinden 6 Landkreise Begleitforschung Flotte (THD) Katrin Juds Begleitforschung, Evaluation, Nutzereinbindung Optimiertes Reichweitenmodell Industriepartner: IBEKOR GmbH Mechatronik (TCC) Prof. Dr. Peter Firsching IKT Informationsund Kommunikationstechnik Michael Vogl Algorithmen, Daten & Analyse Industriepartner: GAB Enterprise IT Solutions GmbH Mechatronik (TCC) Prof. Dr. Peter Firsching VKW Virtuelles Kraftwerk / Smart Grid / Energiestrategie (TCF) Prof. Dr. Wolfgang Dorner Industriepartner: HM-PV GmbH ILS Vergleichende Studie zum induktiven Schnellladen Prof. Dr. A. Grzemba Industriepartner: IBEKOR GmbH Tritium Aufstellen und Betreiben der Ladesäulen / Beschaffung und Betrieb der Flotte / Einspeisung Erneuerbarer Energien Flotte - E-WALD GmbH Otto Loserth Partner: 100 Öffentliche und private Gesellschafter Industriepartner: IBEKOR GmbH