Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAOUm die vielfältigen Fragestellungen im Bereich der Elektromobilität zu bearbeiten und zahlreiche Forschungsschwerpunkte von der Theorie in die Praxis zu überführen, betreibt das Fraunhofer IAO eine umfangreiche Elektrofahrzeugflotte mit zugehöriger Ladeinfrastruktur.
Elektromobiler Fuhrpark mit Ladeinfrastruktur
Forschungs-Parkhaus für Elektrofahrzeuge
Parkhaus des Fraunhofer-Institutszentrums Stuttgart
Forschungs-Parkhaus des Fraunhofer IAO beherbergt 30 Ladestationen für Elektrofahrzeuge, Europas schnellste Hochleistungsladestation sowie Europas ersten LOHC-Wasserstoffspeicher.
Elektromobiler Fuhrpark
Das Fraunhofer IAO und das IAT der Universität Stuttgart unterstützen Firmen und Kommunen bei der Integration unterschiedlicher Elektrofahrzeuge in den Fuhrpark.
Parkhaus dient als »lebendes Labor« für dezentrale Energiesysteme
Wie sieht intelligentes, dezentrales Energiemanagement in Zukunft aus? Im institutseigenen »Micro Smart Grid« wird untersucht, wie Energieerzeuger, -speicher und -verbraucher mittels selbst entwickelter Steuerungssysteme effizient aufeinander abgestimmt und innovative Technologien erprobt werden können.
Gleichstrom-Schnellladestation
Mit der Gleichstrom-Schnellladestation am Fraunhofer-Institutszentrum Stuttgart können Fahrzeuge binnen 20 Minuten wieder zu 80% vollgeladen werden.
Integrierte Flotten- und Lademanagementstrategie
Mit den an ein Back-end System angeschlossenen Ladestationen werden zukünftig integrierte Flotten- und Lademanagementstrategien erforscht.
Forschungsthemen
Spitzenbelastungen in der Netzinfrastruktur
Werden an allen Ladestationen gleichzeitig Elektrofahrzeuge angeschlossen sind Spitzenleistungen von über 500kW prinzipiell möglich. Für diese hohen lokalen Lasten sind Parkhäuser in den seltensten Fällen ausgelegt und eine entsprechende Nachrüstung wäre mit hohen Kosten verbunden. In der Praxis wird es jedoch kaum vorkommen, dass an allen Ladestationen gleichzeitig Fahrzeuge eingesteckt werden und mit voller Anschlussleistung laden. Mit der bestehenden Anlage wird deshalb untersucht, wie hoch die tatsächlichen Spitzenlasten im Alltagsbetrieb ausfallen und auf welche Maximalwerte eine Installation sinnvollerweise ausgelegt werden muss.
Lastmanagementsysteme
Werden Parkhäuser nicht auf die maximal möglichen Spitzenbelastungen ausgelegt, empfiehlt sich eine entsprechende Steuerung, um die Anlagen im Einzelfall nicht zu überlasten. Intelligente Lastmanagementsysteme ermöglichen es, die Ladung der Fahrzeuge zeitlich zu verteilen bzw. die Ladeströme entsprechend der Lastsituation zu begrenzen. Zusätzlich können die Spitzenlasten weiterer Verbraucher, z. B. angeschlossener Bürogebäude und Industrieanlagen, sowie die übergeordnete Netzsituation mit berücksichtigt werden.
Flottenmanagementsysteme
Während bei Verbrennungsfahrzeugen die Reichweite kein limitierender Faktor ist, spielt diese in Verbindung mit längeren Ladezeiten bei Elektrofahrzeugen eine wesentliche Rolle für das Flottenmanagement. Werden Fahrzeuge gebucht, muss ein gewisser Ladestand vorhanden sein, um die entsprechenden Mobilitätsbedürfnisse erfüllen zu können. Da die Reichweite u.a. aber sehr stark von der Topografie der Fahrstrecke, dem Vollgasanteil und der Verwendung von Heizung und Klimaanlage abhängen, muss eine gewisse Flexibilität für die Planung nachfolgender Fahrten gewährleistet werden. Hierfür wurde mit dem EcoGuru ein intelligentes Systeme entwickelt und in der Praxis getestet, welches die Mobilitätsbedürfnisse der Nutzer sowie die Anforderungen und Restriktionen der Fahrzeuge und Energieinfrastruktur in Einklang bringt.
Micro Smart Grid
Die gesamte Ladeinfrastruktur ist als steuerbarer Verbraucher in ein Micro Smart Grid eingebunden. Hierdurch werden die Elektrofahrzeuge nicht nur durch umweltfreundlichen Strom aus einer Photovoltaikanlage versorgt, sondern sind Teil eines übergeordneten Energiemanagements. Hierbei werden Flexibilitäten aus verschiedenen Speichersystemen genutzt, um die Stromerzeugung mit dem Verbrauch effizient und netzfreundlich aufeinander abzustimmen.
Fuhrparkanalysen und Flottenversuche
Über das Programm elektromobilisiert.de werden Fuhrparkanalysen für Dienstwagenflotten angeboten, um deren Potenziale für eine Elektrifizierung zu evaluieren. Im Rahmen der Projekte können Elektrofahrzeuge aus der Forschungsflotte des Fraunhofer IAO für Demonstrationseinsätze und Flottenversuche bereitgestellt werden.
Ausstattung
Die Anlage besteht aus über 30 Wechselstrom(AC)-Ladestationen für Ladeleistungen von jeweils bis zu 22kW und mehreren Gleichstrom(DC)-Ladestationen für Ladeleistungen bis zu 150kW pro Fahrzeug.
Neben den Forschungsfahrzeugen werden zusätzliche Elektrofahrzeuge für den Regelbetrieb in den Dienstwagenflotten mehrerer Institute am Campus angeboten.