Parken und Laden in der Stadt (PuLS)

Im Verbundvorhaben Parken und Laden in der Stadt (PuLS) soll Ladeinfrastruktur im urbanen Raum in Dortmund aufgebaut und in die Elektromobilitäts- und Ladeinfrastrukturstrategie der Stadt Dortmund eingebettet werden. Die Ladeinfrastruktur soll im Projekt auf privatem Grund errichtet, über eine Sharing- Plattform unter Berücksichtigung energienetztechnischer Aspekte jedoch öffentlich verfügbar gemacht werden und so dazu beitragen, den Umstieg auf elektrische Mobilität in Dortmund zu beschleunigen. Dabei werden in einem systemübergreifenden Ansatz bestehende Hemmnisse für die Durchdringung von Elektromobilität im urbanen Umfeld aktiv adressiert und die Beschränkung der Infrastrukturressourcen aus den Bereichen Energie (Stromnetz) und Mobilität (Verkehr/Parkraum) in einem ganzheitlichen Konzept optimal ausgenutzt. Dieser systemübergreifende Ansatz verbindet bisher voneinander getrennte Systeme und hebt damit Potentiale im urbanen Raum, welcher der Elektromobilität sonst verschlossen bleiben würde.

Projektziele:

• Konzeptionierung und Aufbau einer skalierbaren Plattformarchitektur zur Verarbeitung von Mobilitäts-, Umwelt und Zustandsinformationen des innerstädtischen Verteilnetzes
• Simulative Abbildung der beteiligten Komponenten und algorithmische Verarbeitung der über die Plattform zur Verfügung gestellten Daten zur Maximierung der Energiemenge im Ladeprozess für Elektromobilität
• Bewertung von möglichen Kommunikationstechniken zum Austausch von Daten und deren Integration in die Plattform.
• Bestimmung von Restriktionen für den Zugang zu vorhandener LIS durch die Entwicklung einer minimalinvasiven Lösung zur Detektion von Mobilitätsverhalten
• Entwicklung und Erprobung eines netzdienlichen Ladealgorithmus zur optimalen Ausnutzung bestehender Netzressourcen. Simulative Erweiterung des Ladealgorithmus durch die Integration von Flexibilitäten innerhalb des PuLS-Use-Cases
• Erstellung von Szenarien zur Beschreibung der zukünftigen Anforderungen des städtischen Verteilnetzes und Integration der Ladealgorithmen in den Prozess der Netzplanung
• Bewertung der Durchführbarkeit der Bereitstellung von privater Ladeinfrastruktur für öffentliches Laden aus Sicht eines LIS-Betreibers. Entwicklung von möglichen Geschäftsmodellen
• Entwicklung einer Sensorik zur Detektion von Parkplätzen und Parkflächen im städtischen Raum für die Erfassung von möglichen Park- und Ladeplätzen

Forschungsfragen:

• Welchen Einfluss haben reale Ladecharakteristika von Elektrofahrzeugen auf den zu entwickelnden Ladealgorithmus und das Stromnetz?
• Welche Herausforderungen ergeben sich bei der Übertragung des entwickelten Ladealgorithmus von der Simulation in die reale Anwendung und wie lassen diese lösen?
• Welches Potential bietet der entwickelte Ladealgorithmus für Charge Point Operator (CPOs) und Netzbetreiber im Projektraum und darüber hinaus?
• Welche Architektur einer Daten-Plattform lässt sich mit dem Software-Konzept der Micro-Services abbilden, um skalierbare Performance und Sicherheitsaspekte bei der Speicherung und Verarbeitung von heterogenen Informationen im SmartCity-Umfeld zu gewährleisten?

Kontakt Konsortium:

Sebastian Schimmeyer
Intessence solutions Gmbh

Veröffentlichungen:

• Rauma, T. Simolin, A. Rautiainen, P. Järventausta and C. Rehtanz, Overcoming non-idealities in electric vehicle charging management, IET Electrical Systems in Transportation, 2021. https://doi.org/10.1049/els2.12025
• Simolin, K. Rauma, A. Rautiainen, P. Järventausta and C. Rehtanz, Foundation for adaptive charging solutions: Optimised use of electric vehicle charging capacity, IET Smart Grid, 2021. https://doi.org/10.1049/stg2.12043
• Rauma, T. Simolin, P. Järventausta, A. Rautiainen and C. Rehtanz, Network-adaptive and capacity-efficient electric vehicle charging site, IET Generation, Transmission & Distribution, 2021. https://doi.org/10.1049/gtd2.12301
• Simolin, K. Rauma, P. Järventausta and A. Rautiainen, Optimized con­trolled charging of electric vehicles under peak power-based electricity pricing, IET Smart Grid, 2020. https://doi.org/10.1049/iet-stg.2020.0100
• Simolin, K. Rauma, R. Viri, J. Mäkinen, A. Rautiainen and P. Järventausta, Charging powers of the electric vehicle fleet: Evolution and implications at commercial charging sites, Applied Energy, 2021. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.117651
• Rauma, A. Funke, T. Simolin, P. Järventausta and C. Rehtanz, Electric Vehicles as a Flexibility Provider: Optimal Charging Schedules to Improve the Quality of Charging Service, Electricity, 2021. https://www.mdpi.com/2673-4826/2/3/14
• Unterluggauer, K. Rauma, P. Järventausta and C. Rehtanz, Short-term load forecasting at electric vehicle charging sites using a multivariate multi-step long short-term memory: A case study from Finland, IET Electrical Systems in Transportation, 2021. https://doi.org/10.1049/els2.12028
• Caro, G. Ramos, K. Rauma, D. Celeita, D. Montenegro and C. Rehtanz, State of Charge Influence on the Harmonic Distortion from Electric Vehicle Charging, IEEE Transactions on Industry Applications, 2021. https://ieeexplore.ieee.org/document/9349104
• Rautiainen, K. Rauma, L. Rohde, A. Supponen, F. Raulf, C. Rehtanz and P. Järventausta, Anatomy of electric vehicle fast charging: peak shaving through a battery energy storage – a case study from Oslo, IET Electrical Systems in Transportation, 2020. https://doi.org/10.1049/els2.12005
• García Veloso, K. Rauma, J. Fernández and C. Rehtanz,Real-Time Control of Plug-in Electric Vehicles for Congestion Management of Radial LV Networks: A Comparison of Implementations, Energies, 2020. https://www.mdpi.com/1996-1073/13/16/4227
• Fenner, K. Rauma, A. Rautiainen, A. Supponen, C. Rehtanz and P. Järventausta, Quantification of peak shaving capacity in electric vehicle charging – findings from case studies in Helsinki Region, IET Smart Grid, 2020. https://doi.org/10.1049/iet-stg.2020.0001
• Jörke, C. Wietfeld, „How Green Networking May Harm Your IoT Network: Impact of Transmit Power Reduction at Night on NB-IoT Performance“, In 2021 IEEE 7th World Forum on Internet of Things (WF-IoT), New Orleans, USA, Juni 2021. [bibtex] [pdf]
• Haferkamp, B. Sliwa, C. Wietfeld, „A Low Cost Modular Radio Tomography System for Bicycle and Vehicle Detection and Classification“, In 2021 Annual IEEE International Systems Conference (SysCon), Vancouver, Canada, April 2021. [bibtex] [arxiv] [pdf]

Website:

www.parken-und-laden.de