Unser Kundenmagazin smart & easy Ausgabe 1/2021
Veröffentlicht: 01. Jul. 2021
Mehrwert mit smarter E-Mobilität
Smart vernetzte Ladesäulen und Parkplätze, eine sichere Datenübertragung sowie eine netzdienliche Steuerung und fundierte Möglichkeiten zur Datenanalyse – im Bereich E-Mobilität sollten verschiedene Komponenten zusammenspielen. Mit einer umfassenden Gesamtlösung macht ZENNER das möglich.
Die Bundesregierung hat das Ziel definiert, den Verkehrssektor nachhaltig zu dekarbonisieren. Dabei setzt sie auf E-Mobilität: Bis im Jahr 2030 sollen bis zu zehn Millionen Elektrofahrzeuge zugelassen sein und eine Million öffentliche und private Ladepunkte zur Verfügung stehen. Das Aufladen muss nicht nur technisch einwandfrei funktionieren, sondern auch den regulatorischen Anforderungen entsprechen und den Betreibern öffentlicher Ladeinfrastrukturen Mehrwert bieten. Dazu müssen verschiedene Komponenten zusammenspielen: eine sichere Datenübertragung über das Smart Meter Gateway (SMGW), netzdienliches Schalten über ein CLS-Gateway (Controllable Local System) gemäß §14a Energiewirtschaftsgesetz, smart vernetzte Ladeinfrastruktur und Möglichkeiten zur intelligenten Datenanalyse.
Daten sicher übertragen via Smart Meter Gateway
Mit intelligenten Messsystemen lässt sich Ladeinfrastruktur via SMGW steuern. Daten werden über dessen sicheren Kommunikationskanal übertragen. Dies betrifft die Ladesäulensteuerung, den Austausch persönlicher Daten für die Nutzeridentifikation und die Übermittlung von Verbrauchsdaten für die Abrechnung.
Das SMGW dient dabei als Schnittstelle, um Betreibern und Nutzern von Ladeinfrastruktur viele weitere Services bieten zu können. Zum Beispiel im Bereich netzdienliches Steuern von Ladesäulen. Je mehr Elektrofahrzeuge parallel aufgeladen werden, desto wichtiger ist es, eine Netzüberlastung durch intelligentes Steuern zu vermeiden.
Netzdienliches Schalten über CLS
Um Ladesäulen netzdienlich zu steuern, müssen Betreiber BSI-konform handeln. Hier kommt die aktiver EMT GmbH ins Spiel: Das Unternehmen, das zur Minol-ZENNER-Gruppe gehört, ist auf solche Anwendungen spezialisiert. Technisch ist das Steuern der Ladeinfrastruktur über eine CLS-Schnittstelle am Smart Meter Gateway möglich. Die aktiver EMT GmbH unterstützt Betreiber bei jeglichen CLS-Prozessen sowie mit der entsprechenden Software und Backend-Technologie. Dazu gehört beispielsweise das ZENNER IoT Gateway, das ein LoRaWAN®-Funk-
netz am Ort der Messstelle aufbaut. Die Plattform der aktiver EMT GmbH ist – unabdingbar für alle Akteure, die als aktiver Externer Marktteilnehmer (aEMT) via Smart Meter Gateway Daten bewegen wollen – nach ISO 27.001 als aktiver EMT zertifiziert.
Smart Parking mit Vorfeld-Sensorik
SMGW und CLS-Technologie schaffen die Voraussetzung, die Ladeinfrastruktur effizient zu nutzen. Darüber hinaus ermöglicht es die LoRaWAN®-Technologie, auch Parkplätze und Ladesäulen smart zu vernetzen. Betreiber können mithilfe LoRaWAN®-fähiger Sensorik sichergehen, dass mit Ladesäulen ausgestattete Parkflächen auch zum Aufladen von E-Autos genutzt werden.
Denn aufgrund begrenzter Parkflächen in den Städten kommt es häufig vor, dass PKW mit Verbrennungsmotoren unberechtigt auf Stellflächen mit Ladesäulen geparkt werden oder der knappe Parkraum über den Ladevorgang hinaus als günstige Parkmöglichkeit genutzt wird.
Ist ein Parkplatz mit IoT-basierter Vorfeld-Sensorik ausgestattet, übermitteln auf dem Boden der E-Ladeplätze verbaute Sensoren via LoRaWAN®- Funktechnologie Signale zum Belegungszustand an ein Backendsystem.
So hat der Betreiber voll- ständige Transparenz über die Ist-Situation an der Ladesäule und kann diese Informationen direkt an E-Autofahrer auf der Suche nach einer Ladesäule weitergeben, etwa direkt über das Navigationssystem des Fahrzeugs oder via Smartphone-App. Anbieter und Kunden profitieren gleichermaßen: Der Ladesäulenbetreiber verbessert die Auslastung seiner Infrastruktur, die Kunden finden schnell und zuverlässig freie Ladeplätze.
Wie Vorfeld-Sensorik für Ladeinfrastrukturen in der Praxis funktioniert, demonstrieren die Aachener Smartlab Innovationsgesellschaft mbH und ZENNER in einem gemeinsamen Pilotprojekt bei den Stadtwerken Nürtingen. Smartlab betreibt das Backend für den Ladeverbund ladenetz.de, das ein flächendeckendes, nutzerfreundliches Ladenetz für die E- Mobilität in ganz Deutschland anstrebt. Die Stadtwerke Nürtingen sind eines von mehr als 250 Stadtwerken und Unternehmen auf ladenetz.de, das derzeit insgesamt mehr als 8.000 Ladepunkte betreibt.
Im Pilotprojekt in Nürtingen laufen die Daten der Parksensoren für eine Ladesäule mit zwei Ladeplätzen via LoRaWAN® und EMT-Plattform in der Roaming-Plattform e-clearing.net zusammen. So lassen sich die Informationen zum Ladestatus der Ladesäule und zum Belegungszustand der Parkfläche parallel verarbeiten und via E-Mobilitäts-App oder Map visualisieren und nutzbar machen.
Optimale Planung mit Data Analytics
Um die steigende Nachfrage nach E-Mobilität und den Ausbau der Ladeinfrastruktur zu optimieren, ist ein Blick in die Zukunft hilfreich. Mit Lösungen zur erweiterten Analyse von Ladeinfrastrukturen und E-Mobilität lassen sich Prognosen über das Nutzerverhalten von morgen erstellen.
Die Analytics-Plattform der LEHMANN + PIONEERS DIGITAL GmbH (LPDG), dem Spezialisten für Datenanalyse, Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen in der Minol-ZENNER-Gruppe, ermöglicht die detaillierte Analyse des Ladeverhaltens durch Unterscheidung von Lade- und Parkzeiten sowie der Ladedauer, die flexible Analyse der Energieverbräuche auf unterschiedlichen Aggregations-Ebenen und Zeithorizonten sowie die Klassifizierung der Ladestationen anhand des Nutzerverhaltens.
Durch die Einbindung von Geo-Daten in die Analyse ist es möglich, die Ladedaten in Kombination mit der Position der Ladestationen auszuwerten. Der Einsatz von Methoden des maschinellen Lernens ermöglicht die Vorhersage des Energieverbrauchs und der zukünftigen Auslastung der Ladeinfrastruktur. Gerade im Bereich E-Mobilität profitieren Betreiber und Nutzer von smart vernetzten Gesamtlösungen.
SMGW und CLS-Schnittstellen ermöglichen es ihnen nicht nur, Daten sicher und schnell zu übermitteln, sondern diese auch an vielen verschiedenen Punkten zu nutzen, um Prognosen zu erstellen und Effizienzgewinne zu erzielen. Sei es die netzdienliche Stromversorgung für die Ladeinfrastruktur oder die effiziente Auslastung von Parkflächen und Ladesäulen – E-Mobilität ist ein gutes Beispiel dafür, was mit IoT möglich ist.