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Optimierte Integration von Lade-, Logistik-, Energie- und Verkehrsmanagement für den Betrieb von Elektrofahrzeugen in stadtnahen Logistikdepots
CiLoCharging integriert die Anforderungen aus den Domänen Logistik, Lade-, Verkehrs- und Energiemanagement auf optimierte Weise in einem skalierbaren und flexiblen Gesamtkonzept für den Einsatz von elektrischen Lieferfahrzeugen (Elektro-Lkws) in stadtnahen Logistikterminals. Führende Unternehmen arbeiten in den einzelnen Domänen zusammen mit anerkannten Forschungseinrichtungen an einer optimierten, flexiblen und bedarfsgerechten Lösung für eine anforderungsorientierte Realisierung im zukünftigen Logistikbetrieb.
Im Fokus des Projekts steht die Entwicklung, die prototypische Umsetzung und die Evaluierung einer entsprechenden optimierten Lösung sowohl in einer leistungsfähigen Simulation als auch im Rahmen eines Feldversuchs am Ort eines neugebauten Terminals (neu erstelltes Terminal des Projektpartners DHL in Erlensee bei Frankfurt am Main). Im Rahmen dieser Entwicklung wird einer der Partner diese Lösung durch seine umfangreichen Kenntnisse über geeignete KI-Verfahren anreichern und unterstützen.
Zentrale Ergebnisse des Projekts Im Projekt CiLoCharging wurde für stadtnahe Logistikdepots die Integration der Anforderungen aus Logistik-, Lade-, Verkehrs-, und Energiemanagementsystemen demonstriert. Konkret wurden in einem Feldversuch zwei E-LKWs in einer von DHL Freight betriebenen Logistikflotte mit Depot nahe Hanau eingesetzt. Vor Ort implementierte das Projekt eine Ladeinfrastruktur sowie ein Lademanagementsystem und beleuchtete simulativ die Möglichkeiten des bidirektionalen Ladens und die Wirtschaftlichkeit einer 2nd-Life-Nutzung der verwendeten Batterien.
CiLoCharging zeigte, dass der Einsatz von E-LKWs (16t) in stadtnahen Logistikdepots technisch machbar und der Regelbetrieb im Testzeitraum realisierbar ist. Während im Feldversuch derzeitige Standard-Ladeinfrastruktur (2x AC, 1x DC) zum Einsatz kam, wurde im Labor die AC- und DC-Ladeinfrastruktur um neue Standards (ISO 15118) und Protokolle (OCPP-Version >= 1.6) erweitert. Deren vollständige Integration im Feldversuch steht noch aus. Zusätzlich wurden Ansätze für ein Routenplanungstool entwickelt.
Die Simulationsanalysen der TUM mit dem erweiterten CityMoS-Simulator haben gezeigt, dass:
- abhängig von der gewählten Ladestrategie für die E-LKWs, bei einer ausreichenden Anzahl von Fahrzeugen, diese mehr Strom benötigen können, als das Netz liefern kann; dann werden zusätzliche Energiequellen benötigt, wie etwa 2nd-Life-Batterien.
- die Unterstützung des elektrischen Grids durch bidirektionales Laden schwieriger zu verwirklichen ist. Hier ist das Ergebnis abhängig von der Strategie der gewählten Leistungsübertragung vom Fahrzeug ins Grid. Eine wesentliche Rolle spielen auch die Tageszeit und die Auslastung der Fahrzeuge für den Logistikdienst.
Zusammengefasst hat CiLoCharging die Grundlagen für die Einführung einer E-Flotte bei einem großen Logistikdienstleister geschaffen. Perspektivisch soll die Flotte weiter elektrifiziert werden, die um die neuen Standards und Protokolle erweiterte Ladeinfrastruktur eingesetzt und der Betrieb saisonal ausgeweitet werden. Auch bidirektionales Laden soll hier umgesetzt und auf die Analysen zur Wirtschaftlichkeit von 2nd-Life-Anwendungen aus-geweitet werden. Ziel ist weiterhin die Einbindung der entwickelten Routenplanung sowie eine erweiterte KI-Konzept-Einbindung.
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