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3.3. Projektpartner

Das Projekt ePlanB wurde von der Forschungs­stelle für Energiewirtschaft e.V. (FfE), der Lech­werke AG (LEW), der LEW Verteilnetz GmbH (LVN), der Stadt Buchloe und dem Landkreis Ostallgäu durchgeführt und vom Bayrischen Ministerium für Wirtschaft und Medien, Ener­gie und Technologie gefördert. 

Die LEW-Gruppe ist als regionaler Energiever­sorger in Bayern und Teilen Baden-Württembergs tätig und beschäftigt rund 1.800 Mitarbeiter. LEW versorgt Privat-, Gewerbe- und Geschäfts­kunden sowie Kommunen mit Strom und Gas und bietet ein breites Angebot an Energielö­sungen. Die LEW-Gruppe betreibt das Strom­verteilnetz in der Region und ist mit 36 Wasser­kraftwerken einer der führenden Erzeuger von umweltfreundlicher Energie aus Wasserkraft in Bayern. Außerdem bietet LEW Dienstleistungen in den Bereichen Netz- und Anlagenbau, Ener­gieerzeugung und Telekommunikation an. Die Lechwerke AG (LEW) gehört zu innogy SE, einem führenden deutschen Energieunternehmen.

Die Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V. (FfE) ist ein bundesweit anerkanntes For­schungsinstitut mit einer über 65-jährigen Tradition. Ein interdisziplinäres Team aus jun­gen Mitarbeitern beschäftigt sich mit aktuel­len Fragestellungen der Energietechnik und -wirtschaft. Zudem gehört das Themenfeld Elektromobilität mit all seinen Facetten, von der Potenzialbestimmung bis hin zu mess­technischen Untersuchungen der wesentli­chen Komponenten, zu den Arbeitsschwer­punkten der FfE.

Der Landkreis Ostallgäu liegt mit rund 137.000 Einwohnern und einer Fläche von ca. 1.400 km² im Südosten von Bayerisch-Schwa­ben. Das Ziel aus dem Jahr 2008, sich langfris­tig zu 100 % (50 % bis 2020) aus erneuerbarem Storm und Wärme zu versorgen, wurde dort 2016 schon zu 42 % erreicht. Im Verkehrssektor setzt der Flächenlandkreis neben innovativen ÖPNV-Angeboten auch auf Elektromobilität – in der Forschung, im Fuhrpark und in der Fläche.

Buchloe ist eine dynamisch wachsende, fami­lienfreundliche Stadt im Norden des Landkreises Ostallgäu. Es sind alle wichtigen Einrichtungen von Kindertagesstätten bis zum Gymnasium und vom Krankenhaus bis zum Senioren- und Pflegeheim vorhanden. Buchloe liegt verkehrs­günstig auf der Autobahn A96 sowie der Bun­desstraße B12 und ist zudem Eisenbahnknoten­punkt. Für den Pendler- und Gewerbestandort Buchloe kann die Elektromobilität einen erheb­lichen Beitrag zur Entlastung der Umwelt und zum Schutz der Bevölkerung leisten.

4.4. Projektdurchführung

Das Projekt ePlanB startete am 01.07.2014 und endete nach einer Laufzeit von 36 Mona­ten am 30.06.2017. Die Umsetzung des Projektes erfolgte in mehreren Arbeitspaketen gemäß der Projekt­planung und umfasste folgende maßgebliche Arbeitsschritte:

  • ProjektvorbereitungVoranalyse der Pendler an der P&R-Anlage
  • Netzdatenermittlung
  • Auswertung und Voranalyse
  • Ermittlung des Stands der Technik und Ableitung eines Anforderungskatalogs (Lastenhefterstellung)
  • PrototypentwicklungSystemanforderungsanalyse
  • Systemarchitektur
  • Systementwurf
  • Softwarearchitektur
  • Softwareentwurf
  • Tests
  • Beschaffung und InstallationAuswahl und Beschaffung der Elektrofahrzeuge
  • Aufbau und Installation der Ladeinfrastruktur vor Ort
  • Logistische und organisatorische Abstimmung zum Aufbau der Ladeinfrastruktur
  • Start der ungesteuerten Referenzphase mit Probanden
  • Entwicklung und Implementierung der Ladesteuerung
  • Feldtestphase und Erprobung der Ladesteuerung mit Probanden
  • Auswertung und Dokumentation der Ergebnisse

Im Mittelpunkt des Forschungsprojekts stand die Durchführung eines zweijährigen Feld­tests. Dafür wurden 14 Elektrofahrzeuge ver­schiedener Hersteller an insgesamt 56 Teil­nehmer verliehen. Diese pendelten damit für jeweils sechs Monate zum Park&Ride-Platz am Bahnhof der Stadt Buchloe im Landkreis Ostallgäu. Für das Projekt wurden dort acht Ladesäulen mit je zwei Ladepunkten errichtet (siehe Bild 2, Bild 3 und Bild 4). Rund um die Anlage gibt es zahlreiche Photovoltaik-An­lagen, die ihren Strom in das regionale Ver­teilnetz einspeisen. Eine typische Standort­konstellation, die es erlaubt, die Erkenntnisse aus dem Projekt auf andere Kommunen und Standorte zu übertragen (siehe Bild 5).

  • Bild 2 ParkRide Buchloe EPlanB

    Bild 2: Für das Projekt wurden am Park&Ride-Platz in Buchloe acht Ladesäulen mit je zwei Ladepunkten errichtet. (Quelle: LEW/Ruth Plössel)

  • Bild 3 ParkRide Buchloe EPlanB

    Bild 3: Die acht Ladesäulen mit je zwei Ladepunkten auf dem Park&Ride-Platz in Buchloe. (Quelle: LEW/Ruth Plössel)

  • Bild 4 ParkRide Buchloe EPlanB

    Bild 4: Eine Anzeigetafel gab Auskunft über die aktuelle Gesamtladeleistung, die geladene Energie und die Benzineinsparung. (Quelle: LEW/Ruth Plössel)

  • Bild 5 Standortkonstellation EPlanB

    Bild 5: Photovoltaik-Anlagen am Netzstrang der P&R-Anlage. (Quelle: LVN 2015/Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE))

    Geeignete Teilnehmer wurden auf ­Basis ­einer Befragung und anschließender Fahrprofil­auswertung ermittelt. Entscheidende ­Kriterien waren vor allem die Pendelhäufigkeit und eine möglichst hohe Pendeldistanz, um die zu ­ladende Energiemenge zu erhöhen. Mit­hilfe ­einer GPS-Logger-Analyse wurde das Mobilitäts­verhalten von geeigneten Interessen­ten über mehrere Wochen hinweg erfasst.

    Die Projektpartner realisierten gemeinsam mit den Pendlern mehrere Feldtestphasen, in denen die Elektroautos zunächst ungesteuert und anschließend gesteuert an LEW-Strom­tankstellen geladen wurden (siehe Bild 6 und Bild 7). Die vier Feldtestphasen hatten jeweils unterschiedliche Forschungsschwerpunkte. Zu Beginn wurden die Elektroautos ungesteuert geladen, das heißt der Ladevorgang startete, sobald die Teilnehmer das Auto an die Lade­säule angeschlossen hatten. Beim gesteuerten Laden, das mit der zweiten Feldtestphase star­tete, gaben die Pendler über ein Online-Por­tal oder ein zentrales Eingabeterminal bei der Ankunft am Parkplatz Daten zum Ladezustand der Batterie und dem geplanten Abfahrtszeit­punkt ein.

     

    • Bild 6 Pendler Stromtankstellen

      Bild 6: Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Mauch von der Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) (8.v.l.), LEW-Vorstandsmitglied Norbert Schürmann (6.v.l.) und Josef Schweinberger, Erster Bürgermeister von Buchloe (3.v.l.), übergaben im März 2016 gemeinsam mit weiteren Projektpartnern die 14 Elektroautos an die Pendler der dritten Feldtestphase. (Quelle: LEW/Christina Bleier)

    • Bild 7 Pendler Stromtankstellen

      Bild 7: Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Mauch (FfE) (2.v.l.), Manfred Beck, Dritter Bürgermeister von Buchloe (2.v.r.), und Eckart Wruck, Projektleiter ePlanB (rechts), übergaben im September 2016 gemeinsam mit weiteren Projektpartnern die Elektroautos an die Pendler der vierten Feldtestphase. (Quelle: LEW/Christina Bleier)

      Die intelligente Ladesteuerung er­stellte für jedes Fahrzeug einen Ladeplan, so­bald das Fahrzeug an die Ladesäule gesteckt wurde (siehe Bild 8). Dieser errechnete sich aus den Nutzereingaben, sowie einer PV-Erzeu­gungs- und Strompreisprognose. Die Ladeplä­ne wurden in der Datenbank abgespeichert und an die Ladesäulen übermittelt. Der Lade­vorgang ließ sich somit in Zeiten verschieben, in denen heimische Photovoltaik-Anlagen ­besonders viel Strom erzeugten.

      Die Ladesteuerung arbeitet mit einem Opti­mierungsalgorithmus, der verschiede­ne Zielgrößen priorisieren kann. Im Projekt ­wurde die lokale PV-Erzeugung als Hauptopti­mierungsgröße definiert. Neben der PV-Er­zeugung wurden der EEX-Strompreis sowie die Lastbegrenzung durch den Verteilnetz­betreiber in der Steuerung berücksichtigt (siehe Bild 9). Grundbedingung war, dass die Fahrzeuge zur Abfahrtszeit stets vollgeladen sein müssen. Hierfür wurde im Steueralgo­rithmus ein Puffer von zwei Stunden vor der geplanten Abfahrtszeit vorgesehen, in dem das Auto spätestens geladen werden muss. Die Steuerung benötigt vom Nutzer ledig­lich die Informationen über Abfahrtszeit und ­aktuellen Ladezustand der Batterie.

      • Bild 8 Ladesteuerung Fahrplan Elektroauto

        Bild 8: Durch die intelligente Ladesteuerung ließ sich der Ladevorgang in Zeiten verschieben, in denen heimische Photovoltaik-Anlagen besonders viel Strom erzeugten. (Quelle: Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE))

      • Bild 9 EE Prognose Ladeleistung

        Bild 9: Die Grafik zeigt exemplarisch, wie die Fahrzeuge in Abhängigkeit der PV-Erzeugung und des EEX-Preises gezielt geladen werden können.

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