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vor 3 Jahren, 1 Monat
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Manfred aus ObB, trimaransegler, BdasB

Technologiewettbewerb IKT für Elektromobilitaet III

Startbeitrag von BdasB am 25.11.2014 07:47

Bekanntmachung Technologiewettbewerb IKT für Elektromobilität III (Einbindung von gewerblichen Elektrofahrzeugen in Logistik-, Energie- und Mobilitäts-Infrastrukturen)
... oder ... FORSCHEN bis der Arzt kommt ...

I. Handlungsbedarf und Förderziele

Analysen zur Elektromobilität, wie die Ergebnisse des BMWi [1] -Forschungsvorhabens "eCar-IKT-Systemarchitektur für Elektromobilität" [2] zeigen, dass die Elektrifizierung des Antriebsstrangs von Fahrzeugen zu tief greifenden Veränderungen in der gesamten automobilen Wertschöpfungskette führen wird. Das betrifft nicht nur die Fahrzeug- und Zulieferindustrie selbst, der Wandel hat auch weit reichende Auswirkungen auf andere Industriebranchen wie die Energiewirtschaft oder die Informations- und Kommunikationstechnologie-(IKT)-Branche. Elektrofahrzeuge werden in viel stärkerem Ausmaß als heutige Verbrennungsfahrzeuge mit ihrer Umwelt interagieren und kommunizieren und in die Mobilitätsinfrastruktur und Energienetze eingebunden sein. Dazu werden zum einen künftige E-Fahrzeuge über neue Funktionen und Eigenschaften verfügen, für die eine völlig neue IKT-Fahrzeugarchitektur erforderlich wird. Zum anderen werden Elektrofahrzeuge über entsprechende Schnittstellen mit dem Stromversorgungs-System verknüpft sein und so als mobile Speicher einen Beitrag zum aktiven Energiemanagement leisten. Darüber hinaus ist zu erwarten, dass E-Fahrzeuge Teil eines intelligenten Mobilitätssystems werden, durch das das Verkehrsgeschehen aktiv beeinflusst wird und welches einen hohen Grad der Vernetzung erfordert. Zwischen den Infrastrukturen Elektrizitätsversorgung und Verkehr sowie den vielfältigen Formen von Elektrofahrzeugen wird es daher zukünftig zahlreiche Wechselwirkungen geben. Als verbindendes Element spielt moderne IKT eine entscheidende Rolle. Dabei soll mithilfe der IKT eine wechselseitige Optimierung der Mobilitäts- und Energiesysteme in Richtung Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit und Leistungsfähigkeit angestoßen werden.

Insbesondere das Nutzfahrzeug-Segment mit seiner Vielzahl von Fahrzeugklassen bietet für die Elektromobilität ein großes, bisher noch wenig genutztes Potenzial und eignet sich als digitale Optimierungsanwendung. Bereits im laufenden BMWi-Forschungsprogramm "IKT für Elektromobilität II" zeichnet sich ab, dass im Fahrzeugsegment von leichten LKW, Bussen, Traktoren und schweren Transportfahrzeugen in geschlossenen Logistiksystemen die Elektrifizierung der Antriebe nicht nur unter Umweltgesichtspunkten, sondern auch in wirtschaftlicher Hinsicht interessant sein kann. Das liegt zum einen daran, dass der Einsatz von Elektrofahrzeugen im gewerblichen Bereich häufig gut planbar und berechenbar ist und dadurch das Reichweitenproblem in den Hintergrund tritt. Die regelmäßige Rückkehr der Fahrzeuge an ihren Ausgangsort (z. B. Betriebshof/Firmengelände) ermöglicht das Laden an zentralen Punkten, ohne dass dafür eine breit ausgebaute öffentliche Ladeinfrastruktur erforderlich ist. Außerdem ist so eine einfache Einbindung der Fahrzeuge als aktive Lasten in das Stromnetz möglich. Wer haette es ahnen koennen - gut dass das mal erforscht wurde ;-)
Hinzu kommt, dass gewerblich genutzte Fahrzeuge im Tagesdurchschnitt häufiger und länger genutzt werden. So fallen die im Vergleich zu Verbrennungsfahrzeugen niedrigeren Betriebskosten stärker ins Gewicht und können einen wesentlichen Beitrag leisten, die höheren Anschaffungskosten elektrischer Antriebe wieder hereinzuspielen. Aus vorgenannten Gründen erscheint ein zeitnaher Durchbruch der Elektromobilität im gewerblichen Bereich möglich, sofern geeignete Technologien und Geschäftsmodelle für einen wirtschaftlichen Betrieb dieser Fahrzeuge in verschiedenen gewerblichen Anwendungen verfügbar sind. Diese zu erforschen und zu testen steht daher im Fokus des Technologiewettbewerbs "IKT für Elektromobilität III".

Elektronutzfahrzeuge und Elektrofahrzeugflotten können einen Beitrag zur Energiewende leisten, indem die Fahrzeugbatterien als mobile Speicher genutzt werden, um die stark schwankende Erzeugung von Ökostrom auszugleichen und das Stromnetz zu stabilisieren. Dadurch wird der weitere Ausbau erneuerbarer Energien gefördert. Speziell im Vehicle2Grid-Szenario (Rückspeisung ins Netz) können Elektrofahrzeuge in das Energiemanagement von Firmen und Haushalten integriert werden. Da die Stromkosten für gewerbliche und industrielle Stromverbraucher in der Regel einen leistungsabhängigen Tarif besitzen (Leistungspreis), welcher vom höchsten Leistungswert des Abrechnungszeitraums abhängig ist, kann durch ein geeignetes Einbinden von Elektrofahrzeugen und/oder stationären Speichern eine Spitzenlastreduktion und somit ein ökonomischer Vorteil erzielt werden. Dies kann bis zur Steuerung einzelner Verbraucher in Gebäuden (Smart Facility) führen. Damit sich die Technologien durchsetzen können, ist es wichtig, dass sie vom Nutzer im gewerblichen wie im privaten Bereich akzeptiert werden. Neue Dienstleistungen für den Nutzer können dies unterstützen.

Der Straßenverkehr in den Städten steigt immer weiter an. Dies führt zu den bekannten negativen Folgen, wie chronische Verkehrsüberlastung, Verspätungen und Umweltverschmutzung. Eine Substitution von Verbrennungsfahr- zeugen durch Elektrofahrzeuge alleine verringert nur die Umwelt- und Lärmbelastung, nicht jedoch das Verkehrsaufkommen an sich. Ein intelligentes Mobilitätsmanagement kann hier helfen, die Verkehrsbelastung insbesondere in den Städten zu reduzieren und den Verkehrsfluss zu verbessern. Für Elektrofahrzeuge mit ihrer Reichweiten- und Energieproblematik gilt es, spezielle Herausforderungen zu lösen. Die vorhandenen Infrastrukturen müssen vernetzt und durch leistungsfähige IKT -Systeme effizienter genutzt werden. Neben verkehrsträgerübergreifenden Verkehrsinformations- und Leitsystemen sowie Flottenmanagementlösungen sind auch Technologien für das Lademanagement von Elektrofahrzeugen, für die Car-2-X-Kommunikation und den Echtzeitdatenaustausch notwendig.

Das BMWi will daher mit dem Technologiewettbewerb "IKT für Elektromobilität III" ausgewählte Forschungs- und Entwicklungs [3]-Aktivitäten sowie Piloterprobungen zur beschleunigten Entwicklung und breitenwirksamen Nutzung ganzheitlicher, auf IKT gestützter Konzepte der Elektromobilität fördern.

Der Technologiewettbewerb ist Bestandteil des Maßnahmenpakets "Innovative Digitalisierung der Deutschen Wirtschaft 2014/2015", mit dem das BMWi kurzfristig konkrete Maßnahmen im Handlungsfeld "Digitale Wirtschaft und digitales Arbeiten" der "Digitalen Agenda 2014 bis 2017" umsetzen wird. Darüber hinaus unterstützt der Technologiewettbewerb die im Regierungsprogramm Elektromobilität vom Mai 2011 beschriebenen Forschungsziele, indem er wesentliche Elemente dieses Programms im Bereich IKT-basierter Konzepte aufgreift.

Konkrete Förderziele:

Ein besonderes Augenmerk soll auf den Bereich der gewerblich genutzten Fahrzeuge gelegt werden. Dabei sind in einer weiten Auslegung auch elektrisch angetriebene Pkw gemeint (z. B. in Fahrzeugflotten), sofern sie gewerblich genutzt werden. Der vorliegende Technologiewettbewerb zielt darauf ab, wirtschaftlich lohnende Anwendungen der Elektromobilität im Nutzfahrzeugsegment zu identifizieren und zum Durchbruch zu verhelfen. Zu diesem Zweck sollen verschiedene Anwendungsbereiche gewerblicher Mobilität (z. B. innerbetriebliche Logistik, City-Logistik, Landwirtschaft und ÖPNV/Taxibetrieb sowie Flottenverbünde) auf ihr Potenzial für eine Elektrifizierung untersucht und in Feldversuchen getestet werden. Im Vordergrund steht dabei nicht die Entwicklung der elektrischen Fahrzeuge und ihrer Antriebe selbst, sondern deren Einbindung in IKT-basierte, ganzheitliche Logistik-, Energiemanagement- und Mobilitätskonzepte.

II. Gegenstand der Förderung

Die Einbindung von E-Fahrzeugen, insbesondere von gewerblich genutzten E-Fahrzeugen, in vorgenannte Konzepte ist mit Herausforderungen und ungelösten Fragestellungen verbunden, die sich nur durch gezielte Forschung, Entwicklung und Erprobung lösen lassen. Offene Standards, Modularität und Datensicherheit sind dabei unabdingbare Voraussetzungen.

Anknüpfend an Erfahrungen aus den Förderschwerpunkten "IKT für Elektromobilität I und II" sowie den Modellregionen und Schaufenstern Elektromobilität will dieser Technologiewettbewerb die globale Wettbewerbsfähigkeit und System- Kompetenz der deutschen IKT-Wirtschaft, der Automobilbranche und der Energiewirtschaft einschließlich der Energiedienstleister und Mobilitätsanbieter sowie der Wissenschaft in Deutschland verbessern. Besonderer Wert wird auf die Mitwirkung von mittelständischen Unternehmen gelegt. Gleiches gilt für Regionen und Kommunen, die sich als Wegbereiter der Elektromobilität profilieren. Im Rahmen von Modellprojekten sollen ganzheitliche Lösungskonzepte und beispielhafte Systemlösungen - von den Technologien über Dienstleistungen bis hin zu neuen Geschäftsszenarien - entstehen, die auch die neu entstehenden Wertschöpfungsnetzwerke widerspiegeln. Es sollen Nachahmungseffekte, neue Geschäftsideen und Folgeinvestitionen angeregt und neue Tätigkeitsfelder und Märkte im In- und Ausland erschlossen werden. Die übergreifende Beherrschung der Integration von gewerblicher Elektromobilität in die urbane und ländliche Umgebung soll die Standort-Attraktivität steigern.

Fördergegenstand sind FuE-Projekte, die lokal oder regional sichtbar in vorhandene Infrastrukturen eingebettet werden. Im Zentrum stehen die Entwicklung und Erprobung von offenen, IKT-basierten Systemansätzen, bei denen gewerbliche Elektromobilität optimal in intelligente Logistik-, Energie- und Hausnetze sowie Betriebsumgebungen eingebunden wird. Voraussetzung ist dazu die branchenübergreifende Kooperation von Automobilherstellern, Energieversorgern, Zulieferern der Automobil- und Energiebranche, von IKT- und Logistik-Unternehmen, Dienstleistern und der Forschung.

Dabei sollen Projekte in drei Themenschwerpunkten forschen:

1. E-Nutzfahrzeuge und Pkw in der gewerblichen Nutzung

Hier sollen IKT-basierte Flotten- und Logistikkonzepte sowie Geschäftsszenarien für einen wirtschaftlichen Einsatz elektrisch angetriebener Fahrzeuge im Nutzfahrzeugbereich entwickelt und erprobt werden. Dabei stehen folgende Anwendungsszenarien im Vordergrund:

Intra-Logistik (z. B. Firmengelände, Flughafen, Hafen),
innerstädtische Distributionslogistik (Wirtschaftsverkehr),
Land- und Bauwirtschaft,
Öffentlicher Personennahverkehr (ÖPNV) einschließlich
innovativer e-Taxi- und Flotten-Konzepte.

2. Integration der gewerblichen Elektromobilität in Energienetze und Smart Grids

... da hat -D- ja nun mal gaaaaarrrnnnniiixxxxx zu bieten ...
Das einzige (real kaufbare) V2G-System gibt's von Mitsubishi


Mögliche Forschungsthemen:

privates, dezentrales Energiemanagement durch IKT-vermittelte Kopplung von E-Fahrzeugen an die sich weitgehend selbst versorgende "Smart Facility",
Integration ganzer Fahrzeugflotten in die Energiesysteme von Gewerbebetrieben und Unternehmen oder Stadtteilen/Gewerbeparks (z. B. Entwicklung von wirtschaftlichen Konzepten zum gesteuerten Laden und Rückspeisen),
bessere Integration Erneuerbarer Energien und Erhöhung des Eigenverbrauchs bei Photovoltaik (PV) durch Kopplung von PV-Anlagen und E-Fahrzeugbatterien,
erweiterte Kopplung zu lokalen Smart Grids durch Einbeziehung von verschiedenen Erzeugungsanlagen (z. B. PV, Blockheizkraftwerken) und verschiedenen steuerbaren Lasten (z. B. Wärmepumpen und E-Fahrzeuge),
Pilotanwendungen für neue IKT-Standards (z. B. ISO/IEC 15118).

3. Intelligente Einbindung in ganzheitliche Mobilitäts-, Plattform- und Logistikkonzepte in Verbindung mit neuer Fahrzeugtechnik

Mögliche Forschungsthemen:

Fahrzeugkommunikation und Entwicklung Herstellerunabhängiger Schnittstellen zur besseren Vernetzung von E-Fahrzeugen mit der Verkehrsinfrastruktur (z. B. Optimierung der Verkehrsflüsse, Prognostizierung und effektive Steuerung des Schwarmverhaltens, Verarbeitung von Echtzeitdaten zu Fahrzeugposition und Reisezielen sowie von Informationen aus vernetzten Sensoren in taktilen Straßen),
IKT-(App-) basierte verkehrsträgerübergreifende Mobilitätskonzepte (z. B. kombinierter Verkehr, Supply-Chain- [Lieferketten-] Management, Frachtbörsen, Multi-Use- und Flotten-Sharing-Konzepte),
Entwicklung einer Datenfusionsarchitektur für Elektrofahrzeuge zur gemeinsamen Nutzung von Sensorinformationen im Elektrofahrzeug über Modulgrenzen hinweg,
Weiterentwicklung Plattformtechnologien und Cloud-Lösungen (z. B. für Reservierung Parkplatz/Ladesäule, Ferndiagnose/- wartung, dynamische Tourenplanung, Optimierung des Flotten- und Energiemanagements, intelligente Vernetzung von Plattformen zur Auswertung von Daten aus Fahrzeugen, Stromnetzen und Verkehrszentralen zwecks Empfehlungen für optimale Reiserouten).

weiterlesen bei: [www.bmwi.de]

Antworten:

:hot::hot::hot:

von trimaransegler - am 26.11.2014 19:46
Zitat
trimaransegler
:hot::hot::hot:


von Manfred aus ObB - am 26.11.2014 20:25
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