Projektbeschreibung geförderter Vorhaben

Umsetzung
Mobile Ladestation

Verbundantrag

• Partner 1: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
• Partner 2: Vector Informatik GmbH

Kurze Vorhabensbeschreibung
Entwicklung einer wasserstoffbasierten mobilen Ladestation zur exemplarischen Bereitstellung der benötigten Infrastruktur zum Betrieb batterieelektrischer Fahrzeuge, beispielsweise für den ländlichen Raum, zum Beispiel für Wanderparkplätze.

Als Energiespeicher wird komprimierter Wasserstoff genutzt. Die mobile Ladestation ist auf drei Ladepunkte für E-Fahrzeuge und zwei Ladepunkte für E-Bikes ausgelegt. Das Konzept der mobilen Ladestation kann an Wasserstofftankstellen betankt werden. Im Rahmen des Projekts soll ein „proof of concept“ entwickelt und erprobt werden.

Das Forschungsvorhaben umfasst die Systementwicklung der Hardware (Brennstoffzellensystem, Leistungselektronik, Wasserstofftanks, Betankungsvorrichtung) sowie eine Softwarelösung zum intelligenten Lademanagement der drei Ladepunkte. Die mobile Ladestation kann unabhängig vom elektrischen Energieversorgungsnetz betrieben werden und ermöglicht so eine Entkopplung elektrischer Energie über den sekundären Energieträger Wasserstoff.

Umsetzung
Einbau von 12 Ladesäulen in ein Parkhaus, Bisingen

Einzelantrag
Autohaus Karsch GmbH

Kurze Vorhabensbeschreibung
Einbau von 12 intelligenten Ladesäulen in einem neu zu errichtenden Parkhaus (im Bau befindlich) für Mitarbeiter und Kunden des Autohauses der Marken Volkswagen und Volkswagen Nutzfahrzeuge (NFZ).

Umsetzung
In den Kommunen Karlsruhe, Pfinztal und Ettlingen/22 AC Ladepunkte (bis 22 Kilowatt) und 8 DC Ladepunkte (bis 150 Kilowatt)

Einzelantrag
Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.

Kurze Vorhabensbeschreibung
Durch das Projekt soll Ladeinfrastruktur an Standorten der Fraunhofer-Gesellschaft in Baden-Württemberg etabliert werden. Dadurch soll das Laden von Dienstwagen, von privaten Mitarbeiterfahrzeugen und von Fahrzeugen externer Personen ermöglicht werden. Synergien gibt es für das Projekt durch die Nutzung des zentralen Ladeinfrastruktur-Backends der Fraunhofer-Gesellschaft. Dadurch wird eine intelligente Bewirtschaftung, Steuerung und eichrechtskonforme Abrechnung von Ladevorgängen im Sinne der Ladesäulenverordnung ermöglicht.

Umsetzung
Schwäbisch Hall, Parkhaus „Langer Graben“

Verbundantrag

• Partner 1: Hochschule für Technik Stuttgart (HfT)
• Partner 2: Stadtwerke Schwäbisch-Hall

Kurze Vorhabensbeschreibung
Das Parkhaus „Langer Graben“ in Schwäbisch Hall wird saniert. Die Stadtwerke Schwäbisch-Hall planen dabei, auf einer Parkebene 120 Ladepunkte für Elektrofahrzeuge zu installieren (perspektivisch auf allen vier Ebenen). Für die Ladestationen wird ein kaskadiertes Anschlusssystem mit intelligenten Verteilerboxen genutzt (für je fünf Ladepunkte), wodurch die Verkabelung kostengünstiger und ressourcenschonender ist.

Aufgrund der kaskadierten Intelligenz wird ein hoch effizientes Lastmanagement realisiert, welches lokale Überlastungen in der Verteilung vermeidet und einen netzdienlichen Betrieb wegen der Anbindung an das Venios System zur Netzzustandsprognose sicherstellt. Künftig soll auch die bidirektionale Nutzung von Fahrzeugbatterien berücksichtigt werden.

Wissenschaftlich wird das Projekt durch die HfT Stuttgart begleitet. Die Hochschule entwickelt Methoden basierend auf künstlicher Intelligenz zur Vorhersage und Bewertung von Ladezyklen für das intelligente Ladelastmanagement. Über ein Monitoring wird die Effizienz und Wirksamkeit der Methoden analysiert und optimiert. Die HfT wird außerdem eine mobile Applikation zur Ladepunktbuchung und Freischaltung mit Anbindung an den ÖPNV entwickeln.

Umsetzung
Parkplatz der Hochschule Biberach/14 intelligent gesteuerte Ladestationen

Einzelantrag
Hochschule Biberach

Projektpartner

• Stadtwerke Biberach
• EWA Riss
• Kreissparkasse Biberach
• Parkraumgesellschaft Baden-Württemberg mbH
• Vermögen und Bau Baden-Württemberg

Kurze Vorhabensbeschreibung
Innerhalb des Projekts werden 14 intelligent gesteuerte Ladestationen auf Parkplätzen der Hochschule Biberach installiert und betrieben. Im Projekt werden technische Lösungen zur intelligenten Steuerung des Ladevorgangs entwickelt, um einen Ausbau des Hochschulstromnetzes zu vermeiden.

Ein Fokus wird auf Parkflächen für Tagespendler gelegt. Dabei wird aufgrund des gleichzeitigen Ladens eine lokale Überlastung des Stromnetzes erwartet. Die intelligente Steuerung beinhaltet die Optimierung der Ladezeiten (da das Nutzerverhalten berücksichtigt wird), einen Stationärspeicher zur dezentralen Zwischenspeicherung und zukünftige Tarif- und Steuersignale des Verteilnetzbetreibers oder externer Marktteilnehmer.

Perspektivisch soll auch die Entladung von Fahrzeugen, die am Ladesystem angeschlossen sind, möglich sein („Vehicle-to-Vehicle-Charging“). Außerdem werden neue Tarif- und Anreizmodelle entwickelt, um das Nutzerverhalten netzverträglich zu gestalten.

Bezogen auf Betrieb und Abrechnung der Ladestation soll ein Geschäftsmodell entwickelt und umgesetzt werden, welches rechtliche und organisatorische Rahmenbedingungen von Ladestationen auf Landesliegenschaften berücksichtigt und eine getrennte Abrechnung und Kostenzuordnung ermöglicht.

Umsetzung
An sechs Standorten des Caritasverband Hochrhein e.V. und einem Standort der Sozialstation Bodensee e.V. werden smarte Ladelösungen installiert

Verbundantrag

• Partner 1: Caritasverband Hochrhein e. V.
• Partner 2: Flotteladen GmbH
• Partner 3: ISC Konstanz e. V.
• Partner 4: Sozialstation Bodensee e. V.

Assoziierter Partner
SmartGrids BW e. V.

Kurze Vorhabenbeschreibung
Größere Fahrzeugflotten sollen mit intelligenter und selbstlernender Algorithmik smart geladen werden. Als Ziel soll eine durch künstliche Intelligenz gestützte Algorithmik plus APP nutzbar gemacht werden, welche in allen Anwendungen des Lastmanagements eingesetzt werden kann. Abschließend soll ein Geschäftsmodell für alle Partner vorgeschlagen und demonstriert werden.

Das ISC Konstanz implementiert die optimierte Regelung des Lastmanagements mithilfe der Methode der modellprädektiven Regelung (Model Predictive Control). Dabei wird die Erzeugung von Strom über Photovoltaik-Anlagen am selben Netzknotenpunkt der zu regelnden Ladestationen berücksichtigt.

Innerhalb des Projekts ist die Flotteladen GmbH Projektleiter. Nach einer Spezifikationsphase werden die Optimierungen und Anpassungen von Flotteladen und ISC umgesetzt und an insgesamt sieben Standorten wird eine intelligente Ladeinfrastruktur implementiert. Sechs Standorte davon sind vom Caritasverband Hochrhein e. V., ein Standort gehört zur Sozialstation Bodensee e. V..

Umsetzung
Parkplatz der Hochschule Offenburg/mindestens 14 Ladepunkte mit intelligenter Ladelogik

Einzelantrag
Hochschule Offenburg

Assoziierte Partner

• Amt für Vermögen und Bau Baden-Württemberg
• Parkraumgesellschaft Baden-Württemberg mbH
• E-Werk Mittelbaden

Unterauftragnehmer

• GP Joule GmbH
• Easy Smart Grid GmbH

Kurze Vorhabenbeschreibung
Auf dem Parkplatz der Hochschule Offenburg soll eine Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge installiert werden. Es sollen mindestens 14 Ladepunkte mit einer intelligenten Ladelogik installiert werden. Solch eine Ladelogik soll eine Erweiterung des vorhandenen Transformators vermeiden und das Problem des gleichzeitigen Ladens lösen. Strom wird insbesondere durch die eigenen Photovoltaik-Anlagen der Hochschule genutzt werden.

Die Ladelogik soll auf Basis neuer Regelungskonzepte, der Berücksichtigung des Nutzerverhaltens sowie des Gesamtenergiesystems der Hochschule intelligenter und effizienter gestaltet werden. Echtzeit-Regelungskonzepte des Unternehmens Easy Smart Grid werden eingesetzt, um die Netzdienlichkeit sowie den optimierten Betrieb der Ladesäulen auf maximale Eigenversorgung sicherzustellen.

Technischer und Wirtschaftlicher Nutzen und Aufwand sowie Betriebskonzepte werden mit dem örtlichen Energieversorger E-Werk Mittelbaden, dem Amt für Vermögen und Bau und der Parkraumbewirtschaftung Baden-Württemberg als assoziierten Partnern hinsichtlich der Übertragbarkeit auf andere Standorte untersucht und bewertet.

Umsetzung

• Tiefgarage eines einheitlichen Quartierenergiekonzepts (Holzgrundareal, Kornwestheim) der Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim/2 Ladesäulen
• Mitarbeiterparkplatz Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim/3 neue Ladesäulen, Austausch der bisherigen 4 Ladepunkte durch neue lastmanagementfähige Ladepunkte

Verbundantrag

• Partner 1: Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim GmbH
• Partner 2: Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Ba-den-Württemberg (ZSW)

Unterauftragnehmer

• AVAT Automation GmbH
• IDS GmbH
• chargeIT mobility GmbH

Assoziierter Partner
Syneco Trading GmbH

Kurze Vorhabenbeschreibung
In dem Forschungsvorhaben wird eine Schnittstelle entwickelt, welche sowohl durch eine direkte Anbindung von Ladeinfrastruktur an die Netzleitwarte des Verteilnetzbetreibers sowie innerhalb einer dezentralen Quartierversorgung eingebettet sein kann.

Ein Fokus im Forschungsvorhaben liegt auf der Lösung, welche in die dezentrale Quartiersversorgung eingebettet ist, bei der die Steuerung der Ladeinfrastruktur mit lokalen Energieflüssen abgestimmt wird. Ausgehend von potentiellen Netzengpässen werden Leistungsbeschränken/Fahrpläne kommuniziert, welche auf Quartiersebene umgesetzt werden, um eine kritische Netzbelastung verhindern.

Ziel des Vorhabens ist eine ganzheitlich abgestimmte Lösung zur Integration von Ladeinfrastruktur auf Verteilnetzebene.

Umsetzung

• Installation von 4 Ladestationen am „FZI House of Living Labs“, Karlsruhe
• 4 weitere Ladestationen werden an der Hoepfener-Burg installiert, Karlsruhe

Verbundantrag

• Partner 1: Stadtmobil carSharing GmbH & Co. KG
• Partner 2: Hoepfner Bräu Friedrich Hopfner Verwaltungsgesellschaft mbH & Co KG
• Partner 3: FZI Forschungszentrum Informatik
• Partner 4: Universität Stuttgart IAT

Assoziierter Partner

• Badische Energie
• Seven2one Informationssysteme GmbH
• SmartGridsBW

Kurze Vorhabenbeschreibung
In dem Karlsruher Projekt sollen acht Ladestationen an zwei benachbarten Standorten installiert werden. Über eine intelligente Steuerung soll die Leistung dynamisch begrenzt werden. Vier Stationen sollen am „FZI House of Living Labs“ (HoLL) installiert werden und Mitarbeitern sowie Besuchern zur Verfügung gestellt werden. Die anderen vier Stationen sollen an der Hoepfener-Burg installiert werden und als Station des Carsharing-Anbieters stadtmobil dienen.

Ladevorgänge sollen dabei so optimiert werden, dass die aufgenommene Leistung am jeweiligen Netzanschlusspunkt einen bestimmten Grenzwert nicht überschreitet. Über eine Buchungsplattform werden Schnittstellen zum Carsharing-Buchungssystem (Hoepfner-Parkplatz) und zum vorhandenen Gebäudeenergiemanagementsystem (FZI-Parkplatz) bereitgestellt.

Die begrenzte Anschlussleistung am FZI macht eine intelligente Steuerung bei der Installation der vier Ladestationen zwingend erforderlich. Buchungsinformationen werden in das vorhandene Gebäudeenergiemanagementsystem (GEMS) integriert. Durch Erweiterung des GEMS um die Schnittstelle zum Buchungssystem sollen zusätzlich Ladevorgänge berücksichtigt und einzelne Ladestationen bei der Verteilung der verfügbaren Ladeleitung zeitlich priorisiert werden.

Umsetzung
E-Ladepark am Campus der Technischen Hochschule Ulm/24 Ladepunkte mit Puffer-Batterie

Einzelantrag
Technische Hochschule Ulm

Kurze Vorhabenbeschreibung
Das Projekt erweitert den „THU-EnergieEffizienzHausPLUS-Neubau“ um einen E-Ladepark und um einen Batteriespeicher. Durch Smart Meter und eine moderne Gebäudeleittechnik wird die Nutzung des lokalen Energieangebots einer 470 Kilowatt-Peak (kWp) Photovoltaik-Anlage optimiert und der begrenze Netzanschluss nicht überlastet. E-Fahrzeuge sollen vorrangig mit Überschüssen aus Solarstrom betankt werden. Last- und Einspeisespitzen sollen durch den Einsatz des Batteriespeichers und der Sektorenkopplung (Power2Heat) reduziert werden.

Durch „E-FLEX CAMPUS THU“ werden innovative Regelalgorithmen für energie-flexible Liegenschaften durch Kombination des hochaufgelösten Gebäudelastmodells, lokaler Wetter-/Einspeiseprognosen sowie Kenntnisse über Nutzerverhalten entwickelt und genutzt.

Aufgrund der intelligenten Regelung wird der energie-flexible THU-Campus in der Lage sein, mit Energienetzen und Energiemärkten zu kommunizieren und sich technischen und energiewirtschaftlichen Herausforderungen und Chancen flexibel anpassen zu können.

Für Studierende, Professoren, Mitarbeiter und Gäste wird der energie-flexible THU-Campus mit E-Ladepark zu einem Lehr- und Lernobjekt („Energiewende zum Anfassen“). Mit direktem Anschluss zur Straßenbahn soll der E-Ladepark an Wochenenden für eine E-Lade-Park & Ride Nutzung geöffnet werden.

Umsetzung
Tiefgarage des Rathauses in Leonberg/12 Ladepunkte

Einzelantrag
Stadt Leonberg

Auftragnehmer
Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim

Kurze Vorhabenbeschreibung
Im Auftrag der Stadt Leonberg sollen 12 Ladepunkte in die Infrastruktur des Rathauses integriert werden. Für die Tiefgarage werden 4 Ladeboxen mit je 2 Ladepunkten installiert. Zur Verringerung von Lastspitzen wird ein intelligentes Lastmanagement in das Gebäude integriert. Durch die Verbindung mit dem Lastmanagement kann jeder Ladepunkt von 4 bis 22 Kilowatt gesteuert werden. Die Ladesäulen bilden durch das Lastmanagement ein Netzwerk, welches durch einen Router mit dem Backend angebunden ist. Dadurch ist eine Auswertung und ständige Überwachung der Ladesäulen möglich.

Im Außenbereich werden zwei Ladesäulen (mit vier Ladepunkten) über einen gemeinsamen Hausanschluss an das öffentliche Stromnetz angeschlossen. Dabei handelt es sich um öffentliche Ladesäulen. Die Möglichkeit zur ad-hoc Bezahlung/Ladung durch entsprechende Zahlungsmöglichkeiten besteht. Aufbau und Struktur des Lastmanagements sind identisch mit der Tiefgarage.