Elektromobilität und das Problem der Ladesäulenwahl : Modellierung und Evaluation eines mathematischen Modells zur fahrerindividuellen Optimierung von Ladesäulenempfehlungen zur Verbesserung der öffentlichen Ladesituation

Zuch, Malte

Elektromobilität und das Problem des Aufladens kennzeichnen sich aktuell noch durch das Auffinden unbelegter Ladesäulen und lange Ladezeiten für den Endkunden. Geringe Fahrreichweiten der ersten Generationen von Elektrofahrzeugen und die begrenzte Verfügbarkeit öffentlicher Schnellladesäulen untermauern die öffentliche Wahrnehmung der Elektromobilität häufig mit dem Begriff der Reichweitenangst. Der Fahrzeugnutzer ist es gewohnt, unkompliziert in einem gut ausgebauten Tankstellennetz jederzeit bis zu eintausend Kilometer Reichweite in wenigen Minuten Tankzeit für bestehende Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren zu erwerben. Diese Einfachheit bietet Elektromobilität aktuell nicht. Es existieren unterschiedliche Steckersysteme, uneinheitliche Preismodelle der Ladesäulenbetreiber, Anmeldepflichten der Kunden bei den Ladesäulenbetreibern, unterschiedliche Ladeleistungen und umständliche Abrechnungssysteme. Das alternative Aufladen am Hausstromanschluss erfordert mehrere Stunden Ladezeit und verlangt von Fahrern einen eingeschränkten Mobilitätsradius in der Nähe des Hausstromanschlusses. Doch selbst wenn all diese Teilprobleme gelöst werden, verbleibt die technologiecharakteristische Problematik der langen Ladezeiten. Denn selbst an Schnellladesäulen treten Ladezeiten von 25 min auf und übersteigen damit die regulären Tankzeiten von etwa 2,5 min um das Zehnfache. Und diese langen Ladezeiten treten entsprechend häufig auf, denn die geringe Fahrreichweite aktueller Elektrofahrzeuge führt dazu, dass Elektrofahrzeuge häufiger Ladesäulen aufsuchen müssen, als gängige Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren Tankstellen aufsuchen. Das häufige Aufsuchen von Ladesäulen innerhalb der noch unzureichend ausgebauten Ladeinfrastruktur und die bei der Ankunft erforderlichen langen Ladezeiten können Blockierungen und Wartezeiten zwischen den Fahrern von Elektrofahrzeugen bei der Ankunft an den Ladesäulen provozieren. Dabei stellt sich schon heute und zukünftig noch viel mehr folgende Frage: >> Wie können Fahrer von Elektrofahrzeugen individuell durch Berücksichtigung ihrer persönlichen Präferenzen bei ihrer Ladesäulenwahl durch Optimierung auf der Basis der von ihnen bereitgestellten Fahrzeugpositionsdaten und Akkustanddaten von einem kollaborativen Ladesäulenmanagementsystem unterstützt werden, sodass es zu weniger gegenseitigen Blockierungen an Ladesäulen kommt und damit die öffentliche Ladesituation verbessert werden kann, und wie stören Fahrer diese Optimierung, die keine Daten bereitstellen möchten oder können? << Diese Fragestellung wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit beantwortet.

Electromobility and the problem of uncomplicated charging is currently characterized by the finding of unoccupied charging stations and long charging times for the end customer. The limited availability of the first generations of electric vehicles and the limited availability of public high-speed charging stations often results in a negative public perception of electromobility. Current drivers are used to fill up regular vehicles with combustion engines in just minutes to get thousand kilometers of range in a fully developed infrastructure of petrol stations. Electromobility does not currently offer this simplicity. There are different plug-systems, inconsistent pricing models, customer registration requirements, different performance classes and cumbersome billing systems for charging stations. The alternative charging at home demands several hours of charging time and requires drivers to have a restricted mobility radius in driving range to their homes. However, even if all of these partial problems are solved, the technology-characteristic problem of long charging times remains. Charging times of 25 min occur even at high-speed charging stations, thus exceeding the regular petrol fill up time of 2.5 min by ten times. And these long charging times occur correspondingly frequently, since the low operating distance of current electric vehicles leads to the fact that electric vehicles have to visit charging stations more frequently than conventional vehicles with combustion engines call petrol stations. Frequent searching of charging stations within the still insufficiently developed charging infrastructure and the required long charging times can provoke extensive blockages and waiting times between the drivers of electric vehicles. This results in the central question of the work: >> How can drivers of electric vehicles be supported individually by taking into account their personal charging behavior on the basis of their vehicle position data and battery data, which are optimized within a collaborative charging station management system to reduce mutual blocking at public charging situation and how will drivers disturb this optimization, who cannot or do not want to provide those data? << This question is answered in this thesis.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Zuch, Malte: Elektromobilität und das Problem der Ladesäulenwahl. Modellierung und Evaluation eines mathematischen Modells zur fahrerindividuellen Optimierung von Ladesäulenempfehlungen zur Verbesserung der öffentlichen Ladesituation. 2018.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Grafik öffnen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:

Export