Konzipierung einer Lademanagement-Lösung für Fahrzeugflotten

Das vorliegende Forschungspapier widmet sich der Weiterentwicklung eines innovativen Lademanagements für batterieelektrische Fahrzeugflotten, die sowohl ökologischen als auch ökonomischen Nutzen generiert und maximiert. Im Mittelpunkt steht die Neukonzeptionierung des Lademanagements, welches bereits theoretisch und praktisch vollständig aufgebaut ist und in Simulationen getestet wurde. Da es sich hierbei jedoch um einen Forschungsgegenstand handelte, waren bisher die Nutzerfreundlichkeit und Markttauglichkeit nicht spezifisch beachtet. Daher ist es von zentraler Bedeutung, die Unique Selling Points (USP) des Produkts herauszuarbeiten, um es im Wettbewerbsumfeld erfolgreich zu positionieren.

Der Hintergrund für die Entwicklung eines solchen Lademanagements liegt in der zunehmenden Bedeutung der Unabhängigkeit im Energiesektor angesichts volatiler Verfügbarkeiten fossiler Treibstoffe (Liyanage, 2019, S. 13). Die begrenzte Reichweite von batterieelektrischen Fahrzeugen und die teils langen Ladezeiten stellen aktuell eine Herausforderung dar, die durch eine intelligente Lademanagement bewältigt werden kann. Durch die optimierte Gestaltung des Lademanagement-Algorithmus, die Berücksichtigung verschiedener Parameter und die Nutzung von Echtzeitdaten, wird eine hohe Effizienz und ein optimiertes dynamisches Last- und Lademanagement erreicht. Um dieses Ziel auszuführen, wurde im Rahmen der Masterarbeit von Freda Jansen eine umfassende „Reverse“- Feasibility Study (Kap. „Die Integration des Nachhaltigkeitsg​edankens in die Entwicklungsproz​esse innovativer Mobilitätskonzep​te und zugehöriger Geschäftsmodelle​ für den ländlichen Raum“) durchgeführt, die eine detaillierte Analyse der Marktanforderungen und eine Bewertung der Machbarkeit der Lösung ermöglicht. Darüber hinaus wird externes Benchmarking bei vier Unternehmen durchgeführt, um Best Practices und Erfahrungen aus der Branche zu erfassen und in die Weiterentwicklung des Lademanagements einfließen zu lassen. Die Datenauswertung der „Reverse“-Feasibility Study werden in Kap. „Vertrauen in automatisiertes Fahren – Eine Analyse mittels Struktur-gleichungsmodell​“ vorgestellt.

Die Optimierungen, die in diesem Paper vorgestellt werden, haben das Ziel, die Nutzerfreundlichkeit des Produktes zu erhöhen und somit Unzufriedenheiten auf Anwenderseite zu vermeiden. Diese können zu einer geringen Bedienqualität von Kundenanfragen führen. Durch den Einsatz einer intuitiven App und eines benutzerfreundlichen Monitoring Interfaces kann eine kundenzentrierte Kommunikation ermöglicht werden, die die Akzeptanz und Nutzerfreundlichkeit des Lademanagements weiter steigert. Dabei wird das Lademanagement modular in das bestehende System eines Flottenbetreibenden integriert. Währenddessen berücksichtigt es eine Vielzahl von Faktoren, um die Ladevorgänge optimal zu gestalten. Dazu gehören die Vorausplanung von Ladezeiträumen und Ladeleistungen, die Nutzung von Prognosen aus der Stromwirtschaft wie aktuelle Strombörsen- und Regelleistungsprei-se, unterstützende Wetterprognosen sowie Prognosen zur Energieerzeugung, wie Photovoltaik (PV), oder Lasten am Standort (Pronobis, 2021, S. 33–39). Eine wesentliche Erkenntnis ist, dass eine dynamische und intelligente Steuerung der Ladevorgänge dazu beiträgt, Netzüberlastungen zu vermeiden und eine stabile und versorgungssichere Infrastruktur für die Flotte bereitzustellen.

Die entwickelte Lademanagement „Smart Charge“ birgt großes Potenzial zur Förderung der Elektromobilität und zur Unterstützung der Energiewende. Sie trägt dazu bei, die Umweltauswirkungen zu reduzieren, indem sie die Nutzung erneuerbarer Energien für den Ladevorgang maximiert und gleichzeitig die Kosten für die Flottenbetreibenden senkt. Die Produktoptimierungen und -anpassungen, die im Rahmen dieses Papers vorgeschlagen werden, zielen darauf ab, sowohl ökonomische als auch ökologische Faktoren zu berücksichtigen und die Benutzerfreundlichkeit des Systems weiter zu verbessern. Durch die Implementierung dieser Lösung wird ein wichtiger Beitrag zur Förderung der Elektromobilität und zur Erreichung einer nachhaltigen, unabhängigen Energieversorgung geleistet.