EMEL

Die umfangreiche Nutzung der Elektromobilität in Metropolregionen steht vor dem gleichen Dilemma wie die Elektromobilität generell: es bedarf einer ausgebauten Ladeinfrastruktur, um eine stärkere Nutzung von Elektrofahrzeugen zu stimulieren und umgekehrt. Dazu ist zum einen eine möglichst einheitliche und für verschiedene Ladeszenarien leistungsfähige Schnittstelle zwischen Ladepunkt und Fahrzeug notwendig – hier sind umfangreiche Forschungs-, Entwicklungs- und Standardisierungsaktivitäten durchgeführt worden, die zu marktreifen Produktkonzepten führen. Der andere Schlüsselfaktor ist die Integration des Ladepunkts bzw. der Ladeinfrastruktur in nachhaltige Energiesysteme, namentlich im Bereich Smart Home, Smart Grid und Smart Factory. Kleine Energieerzeuger wollen zukünftig ihren Strom aus volatilen erneuerbaren Energien zum Eigenverbrauch sowohl für Mobilitätszwecke nutzen als auch auf einem Markt anbieten. Die hierfür notwendigen Strukturveränderungen müssen technisch und regulatorisch gestaltet werden. Demonstrierbare marktnahe Systemlösungen auf Basis der entsprechenden Vorarbeiten für diesen Bereich zu entwickeln ist das Ziel von EMEL.

Die Forschung und Standardisierung zur Einbindung von Ladeinfrastrukturen in Smart Home Konzepte (Eigenstromnutzung), in das Smart Grid (Vehicle2Grid) und in eine Smart Factory (Industrie 4.0) ist vor allem auf der Ebene des Ausführungssystems bzw. des unteren Layers des Operator-Controller-Moduls (OCM) weit fortgeschritten und wird in Produkte integriert. Hinzukommen muss die Anbindung in der Informationsschicht (reflektorischer Operator im OCM) über das Internet-of-Things (IoT) mit seinen Lösungen, wie z.B. zur Abrechnung oder Authentifizierung. Die Anbindung von Planungs-, Simulations- und Optimierungs-Services auf der Ebene des Zielsetzungssystems (kognitiver Operator im OCM) bildet die Basis des Energiemanagementsystems. Die Systemintegration über die Ebenen und in die einzelnen Komponenten ist nach Ansicht der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE) für die Phase 2017-2020 der wichtigste Treiber für einen Markterfolg der Elektromobilität.    

Im Zuge des beschriebenen Projekts werden daher die technischen Voraussetzungen zur Einbindung modular aufgebauter Ladepunkte für Elektromobilität in eine heterogene metropolitane Energieerzeugungs- und Ladeinfrastruktur definiert und entwickelt.

Im Zuge des beschriebenen Projekts wird eine Systemlösung für die Einbindung von Ladepunkten bzw. Ladeinfrastrukturen in metropolitane Energiemanagementsysteme erarbeitet und prototypisch implementiert. Dabei werden drei relevante Szenarien adressiert:

■    Anbindung Fahrzeug – Ladepunkt - Smart Home (u.a. Eigenstromnutzung)

■    Anbindung Fahrzeug – Ladepunkt - Smart Grid (u.a. vehicle2grid)

■    Anbindung Fahrzeug – Ladepunkt - Smart Factory (betriebliches Energiemanagement)

Neben der Nutzung der entsprechenden Schnittstellen und Standards auf der jeweiligen Stromnetzebene (z.B. Smart Meter) ist vor allem auch die Nutzung des IoTs mit seinen Lösungen, z.B. im Bereich Authentifizierung und Payment, geplant. Die Partitionierung der Funktionalität auf die Ebenen des OCM und die Verbindung mit dem IoT (z.B. im Eclipse Projekt RISE V2G) ist der innovative Kern, welcher von EMEL adressiert wird. Die Bereitstellung von Schnittstellen für Energiemanagementservices auf der obersten Ebene des OCM macht das System intelligent.