Cities in Charge

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Im Rahmen des „Sofortprogramms Saubere Luft 2017 bis 2020“ ist das Projekt „Cities in Charge“ entstanden. Das Konsortium setzt sich aus der Telekom-Tochter Comfortcharge GmbH, dem Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), der RWTH Aachen University und der Landeshauptstadt Dresden zusammen. Seitens der RWTH Aachen University sind neben dem ISB auch das Human-Computer Interaction Center (HCIC) sowie das Institut für Hochspannungstechnik (IFHT) beteiligt. Zusammen mit dem IFAM übernehmen die drei Wissenschaftlichen Institute die Begleitforschung des Projektes.

Das Gesamtziel des Konsortiums ist der Aufbau von Ladeinfrastruktur (LIS) in deutschen Ballungsräumen und deren Umland. Unter anderem die Städte Bonn, Dresden, Düsseldorf, Hamburg, Hannover, Köln, Leipzig und München leiden an erhöhten Luftverschmutzungswerten. Durch eine attraktivere Gestaltung dieser Regionen für Elektrofahrzeuge bezogen auf die Verfügbarkeit von LIS soll die Anzahl an diesen Fahrzeugen zunehmen, wodurch ein Beitrag zur NOx-Reduzierung geleistet werden kann. Konkret ist geplant, auf den Telekom Liegenschaften innerhalb dieser Städte und entlang der Anbindungen an das Umland, öffentlich zugängliche LIS aufzubauen.

  CiC_Berechnungsphasen Urheberrecht: ISB Abbildung: Übersicht der Inputdaten und dem schematischen Ablauf der Standortbewertung

Die Aufgabe des ISB besteht darin die Zusammenwirkung der Raum- und Verkehrsinfrastrukturen mit dem Mobilitätsbedarf der Menschen zu erforschen. Dafür soll das am Institut entwickelte Standortfindungsmodell für elektrische Ladeinfrastruktur (STELLA) zur detaillierten Betrachtung von Siedlungsstrukturen und potentiellen Nutzern von Elektromobilität erweitert und auf die Rahmenbedingungen bzw. Anforderungen für diesen speziellen Anwendungsfall angepasst werden. Ziel des Modells ist es feinräumig die Ladepunktanzahl, die benötigte Ladeleistungen und die erwartete Auslastung mit Berücksichtigung der Prämissen sowohl der Flächen- als auch Bedarfsdeckung zu ermitteln. Dafür werden Parameter rund um den Menschen (z.B. Soziodemografie, Sozioökonomie), Verkehrsinfrastrukturen mit Verkehrsverflechtungen und resultierenden Verkehrsbelastungen (inklusive Berücksichtigung von z.B. saisonalen Schwankungen), sowie Raumanalysen mit bis zu einer Auflösungsebene von Stadtquartieren (Gebietstypen, Gebäudestruktur, Nachfrageklasse, Nutzungsprofile, Ankunftszeiten, Aufenthaltszeiten, usw.) in der Berechnung betrachtet. Das Modell wird in diesem Anwendungsfall um die Expertisen und Ergebnisse der anderen Forschungsinstitute ergänzt.

Die Forschungsschwerpunkte der beiden anderen Lehrstühle der RTWH Aachen University liegen dabei einerseits in der Nutzeranalyse sowie in der Stromverteilungsnetzanalyse.

Das HCIC erforscht zielgruppenspezifische Anforderungen potentieller Nutzer der neu zu errichtenden LIS zur Gestaltung und Optimierung des Lade- und Serviceangebots. Dazu erfolgt die Identifikation und Validierung aller Faktoren, die für die E-Mobilitätsnutzung und Akzeptanz der lokalen Ladeinfrastruktur aus Nutzerperspektive relevant sind. Im Fokus stehen Anforderungen und mögliche Zielkonflikte (trade-offs) bei der Nutzungsbereitschaft konkreter Zielgruppen (z. B. Mitarbeiter und Anwohner an den Projektstandorten, Pendler, Handwerker und andere Dienstleister). Auf Basis von empirisch ermittelten und lokal verortbaren Nutzerprofilen werden eine Parametrisierung des Standortbewertungsmodells (ISB) und Handlungsempfehlungen für den flächendeckenden und bedarfsorientierten Aufbau von nutzerorientierter Ladeinfrastruktur hinsichtlich E-Mobilitäts- und Ladeverhalten sowie Standortpräferenzen möglich.

Das Institut für Hochspannungstechnik (IFHT) erforscht in verschiedenen Szenarien heutiger und zukünftiger Versorgungsaufgaben die Auswirkungen von Ladeinfrastruktur auf die Belastung der Verteilungsnetze sowie den Nutzen intelligenter Ladestrategien und innovativer Netzbetriebsführungskonzepte zur Vermeidung von Netzüberlastungen. Die Stromnetzanalysen werden für die betrachteten Städte auf Basis von Verteilungsnetzmodellen durchgeführt. Da im Rahmen des Projektes nicht von allen betrachteten Städten Netzdaten vorliegen, wird ein Netzgenerator entwickelt, der u. a. auf Basis netzbetreiberspezifischer Netzstrukturmerkmalen repräsentative, georeferenzierte und synthetische Netzdaten erstellt.

Gemeinschaftliches Ziel der RWTH-Partner ist eine detaillierte und zukunftsorientierte Betrachtung der gesamten Mobilität mit detaillierterer Analyse der Elektromobilität und der dafür benötigten Ladeinfrastruktur.

 

Ein weiteres Ziel des Konsortiums ist die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für die Positionierung und den Aufbau von LIS. Zum einen dienen sie dazu, Erkenntnisse des Projektes an die Kommunen weiterzugeben und Sie in Ihren Vorhaben zu unterstützen. Zum anderen geben Sie die Möglichkeit durch ihre Veröffentlichung die Erfahrungen auch einem breiteren (potentiellen) Anwenderbereich bzw. Stakeholdern in dem Bereich der Elektromobilität zur Verfügung zu stellen.

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Projektleitung: Dipl.-Ing. Waldemar Brost
Bearbeiter: Teresa Funke M.Sc.; Dipl.-Ing. Miriam Geulen; Johannes Niessen M.Sc.
Auftraggeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWI)
Laufzeit: August 2018 – September 2020

Projektkonsortium
Comfortcharge GmbH [Verbundkoordinator]
HCIC RWTH Aachen University
IFHT RWTH Aachen University
Fraunhofer IFAM
Landeshauptstadt Dresden

Pressespiegel

 
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