Use Cases – Seite 6

Drahtlose Ladesäule

Aktuell gibt es zwei große Hürden, die für die Marktdurchdringung der Elektromobilität auf Deutschlands Straßen überwunden werden müssen: das Reichweitenproblem der Elektroautos und die Ladeinfrastruktur. Lange Ladezeiten von E-PKW erfordern zudem eine Veränderung bestehender Mobilitätsgewohnheiten. Die induktive Energieübertragung ist diesbezüglich ein vielversprechender Ansatz für die Elektromobilität, da sie den Ladevorgang komfortabler und sicherer gestalten könnte. Beim induktiven Laden wird der Ladestrom elektromagnetisch und damit berührungslos von einer Spule auf eine andere Spule übertragen. Stimmt die Ausrichtung zweier Leitungen im Magnetfeld überein, kann über die Luft Energie übertragen werden. Die Straße mit Spule kann so das Elektroauto mit Strom versorgen. Kabel würden beim Ladevorgang und vor allem auf der Straße verschwinden. Es besteht die Option, die Nutzungsmöglichkeiten der induktiven Ladung im ÖPNV auf den Individualverkehr auszuweiten und so zur Lösung der Ladeinfrastrukturproblematik der Elektromobilität beizutragen. Diese kabellose Energieübertragung wird als Komfortgewinn für den Endanwender gesehen. Verkehrsplanerisch bieten sich einige Herausforderungen. Im Fokus stehen momentan die technische Machbarkeit, die Nutzerakzeptanz und die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen. Ein spezifischer Sonderfall ist die dynamisch induktive Energieübertragung bei Fernfahrten über 400 km.

E-Carsharing

Die Verbindung von Verkehrsmitteln des öffentlichen und Individualverkehrs durch die Integration von Elektrofahrzeugen in den ÖPNV soll helfen, die Defizite der elektrischen Fahrzeuge (Reichweite, Anschaffungskosten) zu kompensieren. So kann mit dem E-Carsharing als Bestandteil multimodaler Angebote der Mobilitätsbedarf in Ballungsräumen ohne eigenen PKW erfüllt und ein Beitrag zur Verkehrswende geleistet werden. Dabei sind die frei zugänglichen Autos vor allem für Kurzstrecken beliebt. Die Fahrzeuge von Car2Go werden im Schnitt zwischen 20 und 60 Minuten für eine Strecke von 5 bis 15 Kilometer genutzt. Also ein ideales Einsatzfeld für die Elektromobilität. Voraussetzung ist natürlich immer eine gut ausgebaute Ladeinfrastruktur. Neben den ökologischen Aspekten bietet sich dadurch ein einfacher, erster Kontakt mit elektrisch betriebenen Fahrzeugen. Menschen, die sonst nicht die Möglichkeit hätten, selbst ein Elektroauto zu fahren, können diese umweltfreundliche Art der Fortbewegung so testen. So lassen sich Berührungsängste abbauen. Das E-Carsharing trägt eingebettet in den Mobilitätsmix der Kunden zur Verkehrsentlastung und Luftverbesserung bei. Doch mitunter funktioniert dieses Konzept bislang nur in Großstädten. Der ländliche Raum ist bislang unterrepräsentiert.

ITS für Elektrofahrzeuge – Parkplatzreservierung oder Grüne Welle

Für effizientes elektrisches Fahren sind automatisierte Fahrfunktionen unerlässlich. Durch fehlende, intransparente Kommunikationsstrukturen und uneinheitliche Informationsqualität ist eine herstellerübergreifende Integration von automatisiertem (elektrischen) Fahren bislang erschwert. Dies kann mittels eines multiplen Kommunikationsansatzes durch Unterstützung von Car-to-X-/Car2X-Kommunikation (Auto-zu-Unbekannt-Kommunikation), Digitalem Audio Broadcast (DAB) und Mobilfunk sowie der Integration von Fahrerassistenz-Systemarchitekturen zur Unterstützung von hoch- und vollautomatisierten Fahrmanövern gelingen. Das technische Gesamtsystem zur Sicherstellung von Car2X-Kommunikation wird als Intelligent Transport System (ITS) bezeichnet. Das Basiskonzept der Car2X-Kommunikation beruht auf dem Senden und Empfangen standardisierter Nachrichten über die Luftschnittstelle sowie der Interpretation der enthaltenen Statusinformationen durch die Verkehrsteilnehmer. Mit der Anbindung der Verkehrsinfrastruktur, z.B. Ampelanlagen oder Ladestationen könnten neue und optimierte Fahr-, Park- und Ladefunktionen ermöglicht werden. Beispiele hierfür sind eine automatisierte Parkplatzreservierung oder Green-Light-Optimal-Speed-Advisory (GLOSA). Das Ziel des Dienstes GLOSA ist es, die Grünphasen von Lichtsignalanlagen vorherzusagen und diese Informationen für ein komfortables Fahren zu nutzen.
Die Einführung elektromobiler Anwendungen wird durch Erhöhung des Zusatznutzens beschleunigt und dient als Basis für eine Vision der automatisierten und elektromobilen Mobilität der Zukunft.

Mobilitätsgarantie für Elektrofahrzeuge

Mit der Mobilitätsgarantie kommt jeder auch auf weiteren Distanzen zum Ziel, denn für die Extra-Meile, etwa für längere Urlaubsstrecken und größere Transporte bietet der Hersteller kostenlos für eine gewisse Anzahl von Tagen im Jahr einen konventionell betriebenen Mietwagen an. Mobilitätsgarantie meint aber auch, dass sich im Falle eines technischen Defekts oder eines Liegenbleibens, aufgrund eines unvorhersehbaren, rapiden Reichweitenabbaus schnellstmöglich um das Wohlergehen der Fahrzeuginsassen und der Wiederherstellung der Mobilität gekümmert wird. Vorstellbar ist neben der sofortigen Pannenhilfe und des Abschleppdienstes auch die Bereitstellung eines vergleichbaren Ersatzfahrzeugs. Alternativ ist auch die Weiterreise mit der Bahn durch die Mobilitätsgarantie abgedeckt. Auch im Falle eines Liegenbleibens im Ausland, wird die Rückführung entsprechend organisiert. So bleibt kein Elektroauto auf der Strecke.

Bevorzugte Einfahrt in die City (Smarte Umweltzone)

Das Konzept ließe sich auch dafür nutzen eine dynamische City-Maut einzuführen, um so den Verkehr in Großstädten „gerecht“ zu regeln. Die City-Maut wird häufig als eine geeignete Maßnahme zur Lösung städtischer Mobilität und der durch Verkehr verursachten Umweltprobleme genannt. Ähnlich zu einer allgemeinen Bevorrechtigung von Elektrofahrzeugen funktioniert die dynamische City-Maut als Alternative zur Plakette oder zu allgemeinen Dieselfahrverboten.
Das onboard-Display der Elektrofahrzeuge in der schilderlosen Stadt der Zukunft zeigt Beschilderungen und Regeln direkt im Fahrzeug an und ermöglicht so eine differenzierte Bevorrechtigung von Elektrofahrzeugen im urbanen Straßenverkehr der Zukunft. Auf dem Weg können so Busspuren zur Benutzung individuell freigegeben werden und z.B. die in den Abendstunden übliche Rush Hour in der Innenstadt hierdurch vermieden werden. Ein anderes Beispiel ist etwa das Fahren und Parken in der für konventionelle Fahrzeuge gesperrten inneren City. Verkehrsleitzentralen überwachen und steuern den kollaborativen Prozess in Echtzeit und kommunizieren Peer-to-Peer (P2P/ Gleichgestellt-zu-Gleichgestellt) mit der Infrastruktur.
Die Bevorrechtigungen des E-Fahrzeugs sind dabei nur für den Fahrer selbst sichtbar, da alle Verkehrsteilnehmer Beschilderungen und weitere umfangreiche Verkehrsinformationen direkt auf ihr eigenes Display im Fahrzeug übertragen bekommen. Dies wird durch drahtlose Car2X-Kommunikation mittels ETSI ITS-G5, GPS-Standortdaten und einer permanenten Anbindung an den Mobilfunk gewährleistet. Das hybride Zusammenwirken von GPS, Funkstandards und anderen IT-Plattformen wird durch eine völlig offene Systemarchitektur problemlos und komfortabel gewährleistet.

Einsatz von vollelektrischen Fahrzeugen in Kleinwagenflotten (sozialkaritative Einrichtung bspw.)

Der Weg zu einem hohen Anteil an Elektromobilität kann über die Elektrifizierung von Fahrzeugflotten erfolgen. Etwa zwei Drittel aller Neuzulassungen im Bereich Pkw gehen auf Flottenbetreiber zurück. Gewerbliche und kommunale Kleinwagenflotten bieten durch ihre Tagesfahrleistung von 72 km (davon ist der Großteil kürzer als 40 km) die ideale Einsatzumgebung für batterieelektrische PKW – auch im Vergleich zur geringeren Reichweite zum konventionellen Fahrzeug. Zudem ist die Fahrzeug-Haltedauer in gewerblichen Flotten oftmals geringer als bei privaten Haltern. Ein wirtschaftlicher Betrieb von Elektrofahrzeugen ist in gewerblichen Bereich durch die höhere durchschnittliche Laufleistung gewerblicher PKW schneller möglich als im privaten. Insbesondere die geringen Betriebskosten mit zunehmender Laufleistung wirken sich positiv aus und kompensieren den im Vergleich zum konventionellen Fahrzeug höheren Anschaffungspreis.
Als Praxisbeispiele lassen sich etwa Elektrofahrzeuge im Polizeieinsatz, interkommunale und überbetriebliche Flotten, Taxiflotten oder auch der Fuhrpark von ambulanten Diensten nennen. Insbesondere die häusliche Pflege mit ihren häufigen Einsätzen im Kurz- und Mittelstreckenbereich ist daher ein idealer Markt für den Einstieg in die Elektromobilität.