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Arbeitsfelder

Das Projekt teilt sich insgesamt in neun Arbeitspakete: Projektmanagement, Rahmenbedingungen, Erstellung Pflichtenheft Betriebsplattform, Entwicklung und Projektierung, Praktische Umsetzung, Testbetrieb, wissenschaftliche Begleitforschung, Auswertung und Bewertung sowie Dissemination.

AF0 Projektmanagement
Das organisatorische, technische und strategische Projektmanagement erfolgt für die gesamte Projektlaufzeit für die Koordinierung und Gesamtberichterstattung sowie die Erstellung des Abschlussberichtes.

AF1 Rahmenbedingungen
Im Arbeitsfeld 1 werden zunächst die Rahmenbedingungen in der Rhein-Main-Neckar-Region in Bezug auf die eingesetzten Elektrofahrzeuge sowie die vorhandene IKT-Struktur zusammengetragen. Des Weiteren werden verschiedene Geschäftsmodelle für den Einsatz von Elektrofahrzeugen entwickelt, sowohl für die aktuelle Markt- und Gesetzessituation als auch für zukünftig denkbare Szenarien.

In diesem Paket wird zunächst zwischen Ladesäule und Ladepunkte unterschieden. Während Ladesäulen der unterschiedlichsten Hersteller in der Regel eher im öffentlichen Bereich installiert werden sind Ladepunkte eher im Eigenheim oder bei den Unternehmen zu finden. Ladesäulen sind mit den für die Elektromobilität erforderlichen Komponenten ausgestattet. Ladepunkte hingegen sind von einfacherer Struktur. Im Projekt werden die bereits bestehenden Ladesäulen und – punkte eingebunden und kommunikationstechnisch an das virtuelle Kraftwerk der HSE gekoppelt.
Um im Projekt unterschiedliche Netzbetreiber mit virtuellem Kraftwerk zu modellieren ist es notwendig, die Rhein-Main-Neckar-Region in 5 Netzzellen einzuteilen und die entsprechenden Schnittstellen zu definieren.
Durch einen systemischen Ansatz werden die Potentiale von Elektrofahrzeugen im gesamten HSE Smart Grid Umfeld untersucht und so beispielsweise nicht nur eventuelle Potentiale bzw. wirtschaftliche Vorteile von Elektrofahrzeugen für die Eigentümer ermittelt, sondern Potentiale in allen Bereichen des HSE Smart Grids, auch im Verbund eines virtuellen Kraftwerkes.

AF2 Erstellung Pflichtenheft Betriebsplattform
In diesem Arbeitsfeld wird das umfassende Pflichtenheft zur anschließenden Erstellung und Umsetzung der Betriebsplattform sowie der Integration der Elektrofahrzeuge erstellt. Für die Modellierung und Integration der Elektrofahrzeuge in das virtuelle Kraftwerk wird ein Lastenheft erstellt und die Steuerungsanforderungen definiert. Die für einige Fahrzeugtypen bereits vorbereiteten Kommunikationssysteme werden weiter entwickelt und für die Installation in den Fahrzeugen vorbereitet. Für weitere Fahrzeugtypen werden die vorhandenen Kommunikationssysteme weiterentwickelt und anschließend ebenfalls in die Fahrzeuge integriert. Für die an der Stromversorgung beteiligten Komponenten werden zuverlässigkeits- und sicherheitsrelevante Daten ermittelt und für das Pflichtenheft bereitgestellt. Dies schließt eine Analyse des Gesamtsystems hinsichtlich zuverlässigkeits- und sicherheitsrelevanter Merkmale ein.

AF3 Entwicklung und Projektierung
In diesem Arbeitsfeld werden auf Basis der in AF1 Rahmenbedingungen und der in AF2 erstellten Pflichtenhefte die Entwicklung und Projektierung der nachfolgenden Arbeitspakete vorangetrieben. Die definierten Geschäftsmodelle (heute und zukünftige) sowie die damit verbundenen notwendigen Funktionen (Prognose, Datenmodell, Datenkommunikation) werden in dem virtuellen Kraftwerk umgesetzt. Die verschiedenen Arten zu Einbindung der Fahrzeuge (vorhandenes elektronisches Kommunikationssystem, weiterentwickeltes Kommunikationssystem und Einbindung der Fahrzeuge über Ladepunkte und Nutzer) werden entwickelt. Für die Visualisierung der Ampelphasen (Rot-Grün) an den Ladepunkten wird eine Anzeigemöglichkeit mit einer bidirektionalen Schnittstelle zwischen dem virtuellen Kraftwerk und dem Ladepunkt entwickelt. In Netzsimulationen werden die theoretisch ermittelten Potentiale für den Einsatz von Elektrofahrzeugen im Smart Grid anhand der Szenarien evaluiert.

AF4 Praktische Umsetzung
Dieses Arbeitspaket beinhaltet die praktische Umsetzung des Projektvorhabens. Das Projekt greift vorwiegend auf vorhandene Fahrzeuge und Ladesäulen zurück und integriert diese. Für projektspezifische Anwendungen werden weitere Ladesäulen beschafft und installiert. Für die Abbildung der verschiedenen Netzzellen erfolgen eine Systemanpassung des virtuellen Kraftwerks und die Erstellung eines Testsystems. Für die Ausstattung der neu hinzukommenden unterschiedlichen Fahrzeugtypen ist eine Anpassung des vorhandenen Kommunikationssystems notwendig. Vor Ausstattung der kompletten Fahrzeugflotte mit dem Kommunikationssystem wird ein Testfahrzeug inklusive Datenaufnahme betrieben. Danach erfolgt die Ausstattung der gesamten Fahrzeugflotte mit dem elektronischen Kommunikationssystem für den Testbetrieb. Die verschiedenen Elektrofahrzeuge der Projektpartner und assoziierten Partnern werden in das Testsystem integriert, es folgen Integrationstests. Eine Prüfvorrichtung zur Untersuchung der Ladestecker wird umgebaut bzw. erweitert und danach eingerichtet und in Betrieb genommen. Das bestehende surPLUShome wird um einen stationären Speicher und eine Ladesäule erweitert, um die gesamten Energieketten von der Erzeugung bis zum Verbraucher abzubilden.

AF5 Feldtest
Das Arbeitsfeld Feldtest umfasst den kompletten Testbetrieb. Das virtuelle Kraftwerk wird bewirtschaftet und ständig kontrolliert. Während der gesamten Projektlaufzeit findet ein Erfahrungsaustausch aller Partner über den Betrieb der Ladeinfrastruktur und Fahrzeuge statt. Die gewonnen Erkenntnisse, sowohl positiv als auch negativ fließen kontinuierlich in den Testbetrieb ein. Für jeden Fahrzeugnutzer erfolgt eine Ersteinweisung zum Umgang mit dem Elektrofahrzeug und zu beachtenden Rahmenbedingungen. Während der gesamten Projektlaufzeit wird es weitere Informationen und Schulungen geben, die den Fahrzeugnutzern zur Verfügung gestellt werden. Die gewonnen Erkenntnisse werden kontinuierlich an die Nutzer weitergegeben. Die im Stromnetz der TU Darmstadt installierte Ladesäule wird in Interaktion zum surPLUShome oder des Teststands untersucht. Hier wird insbesondere auf die technischen Wechselwirkungen zwischen Elektromobilität im Stromnetz und im Gebäudebereich fokussiert.

AF6 wissenschaftliche Begleitforschung
Das Projekt beinhaltet die kontinuierliche wissenschaftliche Begleitforschung, die dafür Sorge trägt, dass die Nutzerinnen und Nutzer immer im Fokus bleiben um eine zukünftige Breitenanwendung voran zu treiben. Es werden Interviews und Befragungen durchgeführt sowie Experteninterviews zur Erhebung der Erwartungshaltung der Partner zum Beginn, während der Projektlaufzeit und am Ende. Dies gibt Aufschluss darüber, ob Erwartungen erfüllt wurden und welche Konsequenzen für den weiteren Betrieb der Fahrzeuge daraus abzuleiten sind. Ferner werden von den 80-100 zu erwartenden Nutzern (teilweise Poolfahrzeuge) ca. 30 – 50 typische Nutzer durch Tiefeninterviews befragt. Hier sollen diese typischen Nutzer jeweils zweimal über die Projektlaufzeit befragt werden. Als letzten Arbeitspaketbaustein werden 5 themenspezifische Fokusgruppenworkshops durchgeführt, die jeweils für eine Dauer von einem halben Tag angesetzt sind. Um bestimmte Fragestellungen zum Mobilitätsverhalten intensiver erörtern zu können, sind Fokusgruppenworkshops von hoher Bedeutung. Nur durch das direkte Gespräch und die Zusammenarbeit im Workshop lassen sich die quantitativ erhobenen Erkenntnisse aus der Befragung durch qualitativ erhobene Erkenntnisse bestätigen. Hier werden die Gründe für Entscheidungen und Meinungen hinterfragt.

AF7 Auswertung und Bewertung
Zur nutzerorientierten Begleitforschung wird ein Zwischenbericht, in Abhängigkeit des Projektverlaufs, in der zweiten Hälfte des zweiten Projektjahres erstellt. Ein Schlussbericht zum Ende der Projektlaufzeit enthält die Kernergebnisse der durchgeführten Untersuchungen und gibt abschließende Handlungsempfehlungen für die zukünftige Entwicklung des Systems. Auf Basis der einzelnen Arbeitspakete und der Ergebnisse der theoretischen sowie praktischen Untersuchungen werden Schlüsse auf das Potential der Elektromobilität in Bezug auf das Smart Grid abgeleitet. Die Ergebnisse werden zudem vom Pilotprojekt auf allgemeine Smart Grids übertragen, um Aussagen über den Beitrag der Elektromobilität zur Energieversorgung und den derzeitigen Herausforderungen zu treffen.
Außerdem werden potentielle zukünftige Geschäftsmodelle durch Simulation des virtuellen Kraftwerks auf Basis der gewonnen realen Daten und Verhaltensmuster evaluiert.

AF8 Dissemination
Zum Projekt Well2Wheel wird ein Internetauftritt entwickelt und erstellt. Hier werden der auch breiten Öffentlichkeit allgemeine Informationen über das Projekt, die einzelnen Projektpartner, Projektergebnisse und -berichte, Publikationen und Fachvorträge sowie aktuelle Berichte in der Presse zur Verfügung gestellt. Des Weiteren sind allgemeine Informationen zur Kontaktaufnahme mit den Projektpartnern ersichtlich. Des Weiteren wird auf dem Internetauftritt ein Film zum Projekt bereitgestellt, der das Konzept und die Strategien präsentiert. Während der Projektphase wird Well2Wheel öffentlich vorgestellt (beispielsweise auf der eCarTec, München und der IAA). Es erfolgt die aktive Teilnahme an Fachtagungen, Verfassen von Beiträgen in Fachzeitschriften sowie das Verfassen von wissenschaftlichen Veröffentlichungen. Veröffentlichung der Ergebnisse auf Tagungen von Verbänden und Gremien (CIGRE, VDE, ETG, BDEW, u. a.), Symposien sowie nationalen und internationalen Konferenzen. Das bestehende Elektromobilitätsnetzwerk in Rhein-Main wird durch neue Partner vergrößert, damit sich die Chancen auf neue Kooperationen und ggf. Synergieeffekte erhöhen.

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