Das Forschungsvorhaben OPELA arbeitet an einem neuartigen Ansatz, um nachhaltige und energiesparende Ladestrategien zu ermitteln und setzt dafür am Thema Mitarbeitermobilität an. Der Flughafen München bietet hier optimale Bedingungen – einerseits kann er auf eine eigene Energieversorgung aus Photovoltaik-Anlagen und Blockheizkraftwerk zurückgreifen, andererseits müssen viele Mitarbeitende und deren Mobilitätsbedarfe berücksichtigt werden. Ziel ist eine Ladestrategie zu entwickeln, die nicht nur den gezielten Ausbau der Infrastruktur im Blick hat, sondern mit der die vorhandene Energie auch bestmöglich genutzt werden kann.
Mithilfe eines integrativen Optimierungs- und Simulationsframeworks wird ein Konzept für eine intelligente, zentral geplante Ladestrategie entworfen, das auf Basis der vorhandenen Infrastruktur relevante Einflussfaktoren, etwa die Verfügbarkeit von Ladesäulen oder erneuerbaren Energien berücksichtigt und außerdem stets an neue Gegebenheiten wie Wetter oder Ladeanfragen angepasst werden und höher priorisierten Ladevorgängen Vorrang gewähren kann.
Über Optimierung und Simulation zum konkreten Konzept
Zunächst werden dafür die historisch gesammelten Mobilitäts- und Energiedaten des Münchner Flughafens aufbereitet und ausgewertet. Darauf aufbauend wird geprüft, wie die reale Problemstellung in einer Simulation abgebildet und mittels Optimierungsverfahren gelöst werden kann. Für die entwickelten Konzepte werden mit Hilfe einzelner Szenarien mögliche Einsparungspotenziale hinsichtlich der CO2-Emissionen und Energiekosten abgeschätzt. Aus der Simulation und der resultierenden Ladestrategie sollen ebenso Anforderungen an die generelle Ladeinfrastrukturplanung abgeleitet werden. Abschließend werden alle Erkenntnisse in einer Konzeptstudie zusammengefasst.
Mit diesem Vorgehen können wirksame, konkrete und gleichzeitig strategische Handlungsempfehlungen abgeleitet werden: So wird nicht nur auf operativer Ebene eine nachhaltige und energieeffiziente Ladestrategie konzipiert, sondern auch – durch die Kombination mit der Simulation des Energie- und Mobilitätssystems – die Basis für eine strategische Planung der Ladeinfrastruktur schafft. Hierbei wird der Ausbau von Elektromobilität aus technischer Sicht und aus Sicht der Nutzenden betrachtet.
Intelligente Ladestrategien sind nachhaltig, kosten- und energieeffizient
Eine solche intelligente Ladestrategie bringt viele Vorteile mit sich: Einerseits wird durch das richtige Management der Ausbau erleichtert und die Akzeptanz bei den Nutzern befördert. Wenn auch bevorzugt auf erneuerbare Energien zurückgegriffen wird, werden zudem CO2 Emissionen stark verringert. Eine optimierte Energie-Einspeisungsplanung reduziert die Kosten im direkten Verbrauch, aber auch Investitionskosten können durch richtig abgeleitete Erkenntnisse im Kontext der Ladeinfrastrukturplanung eingespart werden. Eine intelligente Ladestrategie wirkt zudem netzstabilisierend, denn sie ist steuerbar und ermöglicht die Integration von bidirektionalem Laden. Damit liegen die Vorteile einer intelligenten Ladestrategie auf der Hand: Sie ist nachhaltig, stabilisierend, spart Kosten und Energie und reduziert den CO2-Verbrauch.
Bereich Supply Chain Services des Fraunhofer IIS