Elektromobilität: Wie geparkte Autos mit künstlicher Intelligenz optimal laden

Forschung Hochschule

Ein Projektverbund erforscht, wie sich Überlastungen von Verteilnetzen vermeiden lassen

In dem neuen angewandten Forschungsprojekt KI-LAN (KI-basiertes netzdienliches Lademanagement beim Parken unter verschiedenen Nutzungsszenarien) untersucht eine Gruppe von mehreren Projektpartnern, wie Elektroautos gleichzeitig ideal laden können. Ziel ist es, ein intelligentes Lademanagementsystem auf Basis einer künstlichen Intelligenz zu entwickeln und sich somit mehr Wissen über den nachhaltigen Betrieb in Parksituationen mit einer hohen Anzahl an modularen Ladepunkten anzueignen. Das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg fördert das Vorhaben unter Führung des Instituts für Arbeitswirtschaft und Technologiemanagement der Universität Stuttgart bis zum Frühjahr 2021 mit insgesamt rund 500.000 Euro. Projektträger ist das Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Um ein optimales Lade- und Lastmanagementsystem zu erarbeiten, werden zwei Nutzungsszenarien für Ladestationen untersucht: Parken im urbanen Raum während der Arbeitszeit und bei Veranstaltungen sowie Parken während der Arbeitszeit im ländlichen Raum. Hierfür stellen das Wizemann-Areal in Stuttgart und die Marquardt GmbH in Rietheim-Weilheim eigens dafür aufgebaute Ladestationen auf ihren Parkflächen zur Verfügung.

Im Anschluss entwickeln die Projektteilnehmer durch ein prognosebasiertes Lademanagement Algorithmen, die den Ladevorgang steuern. Mit Hilfe künstlicher Intelligenz wird ermittelt, welche Leistung am Standort zum Laden der Fahrzeuge zur Verfügung steht. Die Umfänge und Kosten des Ausbaus der zugehörigen Netz- und Ladeinfrastruktur könnten somit verringert und der Netzanschluss optimal ausgenutzt werden. Dabei sollen die erarbeiteten Lösungen auf weitere Anwendungsfälle und Geschäftsmodelle übertragbar sein.

Diese Verbundpartner sind am Projekt beteiligt

Zu dem Verbund, der am Projekt forscht, gehören neben den benannten Unternehmen und dem KIT die folgenden Beteiligten: die Hochschule Furtwangen, das Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement (IAT) der Universität Stuttgart, das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) und das Kompetenzzentrum für energetische und informationstechnische Mobilitätsschnittstellen (KEIM) an der Hochschule Esslingen, die Netze BW GmbH, die Stadtwerke Stuttgart GmbH mit Ihrer Tochter Stuttgart Netze GmbH, die BridgingIT GmbH, die chargeIQ GmbH, die Stadt Stuttgart sowie das Institut für Nachhaltige Energietechnik und Mobilität (INEM) der Hochschule Esslingen. Das Konsortium wird vom Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement (IAT) der Universität Stuttgart angeführt.

So trägt die Hochschule Esslingen zu dem Projekt bei

Prof. Dr. Ralf Wörner, Leiter des INEM, erklärt: „Es gibt immer mehr Elektroautos, wodurch der Strombedarf steigt. Ein Lademanagementsystem hilft dabei, Überlastungen von Ladestationen zu vermeiden. Durch die Teilnahme möchten wir die Elektromobilität fördern.“ Für ihre Beteiligung am Projekt erhält die Hochschule Esslingen rund 127.000 Euro von der Gesamtfördersumme.

Aufgabe des INEM beim Projekt ist es, die Messdaten der beiden Nutzarten der Ladestationen auszuwerten. Im Anschluss daran erarbeitet das Institut einen Algorithmus auf Basis einer künstlichen Intelligenz, der voraussagt, wie der Ladeprozess verlaufen wird. Zusätzlich dazu wird das INEM gemeinsam mit der BridgingIT GmbH die Ladeinfrastrukturen, Wirtschaftlichkeitsanalysen und Betriebsstrategien von Ladestationen untersuchen und weiterentwickeln.

Prof. Dr. Wörner merkt an: „Es wird denkbar, dass die Nutzerinnen und Nutzer zukünftig direkt an der Ladestation eingeben können, wann sie den Parkplatz verlassen wollen und zu wie viel Prozent das Auto bis dahin geladen sein soll. Durch diese Möglichkeit wird die Elektromobilität viel attraktiver für Autofahrer.“

Das Anwendungszentrum KEIM des Fraunhofer IAO an der Hochschule Esslingen, das am Lademanagementsystem mitarbeitet, hat Anfang des Jahres ein ähnliches Projekt zum Thema Elektromobilität gestartet.

Mehr zu dem Verbundprojekt LamA-connect finden Sie hier.

Weitere Informationen zum INEM finden Sie hier

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Christiane Rathmann
M.A. Christiane Rathmann