LADEMANAGEMENT

... ist nicht alles. Energiebedarfsprognosen, Anpassungen in der Umlaufplanung und die Überwachung im laufenden Betrieb sind genauso wichtig für den effizienten Betrieb einer E-Bus Flotte.

Bei INIT wurde in den letzten Monaten intensiv daran gearbeitet, die Anforderungen der Elektromobilität in die betrieblichen Kerninformationssysteme zu integrieren und zusätzliche Applikationen zu entwickeln. Dass INITs Hard- und Software die gesamte Bandbreite der Aufgabenstellungen von  Verkehrsunternehmen abdeckt, erweist sich in diesem Zusammenhang als großer Vorteil: So wird es für INIT-Kunden durch unkomplizierte Upgrades sehr einfach, alle Aufgabenstellungen der E-Mobilität in einem integrierten System abzudecken und damit wesentliche Effizienzgewinne zu erreichen. Während die Lösungen vieler Anbieter nur Teilaspekte abdecken, erhalten INIT-Kunden eine Komplettlösung aus einer Hand.

Elektromobilität in der Planung

Die bereits hinreichend schwierige Aufgabe der Fahr-, Umlauf- und Dienstplanung wird durch den Einsatz von E-Bussen noch komplexer, denn zahlreiche neue Parameter kommen hinzu: die Anzahl von E-Bussen in der Flotte, ihre Reichweite, Ladezeiten und Energieverbräuche sowie die Positionierung von Ladestationen. Sie alle wirken sich überdies direkt auf den Fahrzeugbedarf, die Produktivität und die Gesamtkosten aus. Grund genug, schon im Vorfeld verschiedene Szenarien durchzuspielen: Genau dies ermöglichen das Planungssystem MOBILE-PLAN und die integrierte Fahrplan-, Umlauf- und Dienstoptimierung MOBILEopti2 mithilfe von Simulationen, die für betriebswirtschaftlich sinnvolle Entscheidungen herangezogen werden können. Auf der Basis der Batteriekapazität und des Verbrauchs pro Kilometer und Minute können für jeden Bustyp die jeweiligen Reichweiten berechnet werden.

Überwachung und Steuerung im Fahrbetrieb

Eine Überwachung der Ladezustände ist darüber hinaus vonnöten, weil die tatsächliche Reichweite bei elektrischen Antrieben im Vergleich zum Verbrennungsmotor deutlich volatiler ist: Streckenprofil, Staus, Starts und Stopps, vor allem aber die Fahrweise des Fahrers und die Klimatisierung wirken sich direkt auf den Energieverbrauch aus. In Verbindung mit der deutlich geringeren Gesamtreichweite von Elektromotoren steigt also das Risiko, mit einem Fahrzeug liegen zu bleiben. Die Überwachung des Ladezustands in der Betriebsleitstelle kann nun mittels einer neuen Funktion in MOBILEITCS erfolgen: In der Fahrzeugliste erhalten Disponenten einen schnellen Überblick. Der prozentuale Ladezustand wird hier grün, gelb und rot unterlegt, zusätzlich können Schwellenwerte definiert werden. Werden diese unterschritten, gewährleistet eine Statusmeldung, dass der Disponent zu niedrige Ladezustände registriert. In der Ausbaustufe wird das System bei einer Maßnahmenausführung (z. B. Verstärkerfahrt) zusätzlich prüfen, ob die Restreichweite des Fahrzeugs für die zu fahrende Distanz ausreicht.

Zentrales Lademanagement und Depotmanagement

Für die Ladevorgänge wird allgemein zwischen einer Ladung im Depot und auf der Strecke unterschieden. Beides erfordert jedoch ein zentrales Lademanagement-System, das Fahrzeuge, Ladepunkte, Depotmanagement und Energieversorgung miteinander verknüpft. Gesteuert werden können die Ladevorgänge mit dem neuen INITSystem MOBILEcharge. Es liefert Energiebedarfsprognosen und Reports, überwacht die Ladevorgänge und sorgt für ein ausgeglichenes Lastmanagement und Balancing, sodass teure Lastspitzen im Netz vermieden werden können.

Auch MOBILE-DMS ist bereits für Elektromobilität vorbereitet: So werden bei der Einfahrt der Fahrzeuge ihr Ladezustand, vorhandene Ladekapazitäten im Depot sowie geplante Ausfahrten berücksichtigt.

Fahrzeugzustand und Fahrweise

Besonderes Augenmerk bei Elektrofahrzeugen sollte nicht nur dem Ladezustand, sondern auch dem generellen Zustand des Fahrzeugs gelten, zumal noch keine Erfahrungswerte mit E-Bussen im Linienbetrieb vorliegen. Das Vehicle-Health-Management-System MOBILEvhm aus der Softwaresuite MOBILE-ECO2 bietet ein umfassendes Fahrzeug-Monitoring im laufenden Betrieb, erkennt Fehlermeldungen und unterstützt bei der Planung von Reparaturen am Fahrzeug. Ergänzt wird MOBILE-ECO2 durch MOBILEefficiency, das Assistenzsystem für sicheres und energieeffizientes Fahren: Die Applikation erfasst reale Energieverbräuche und Fahrsituationen in Verbindung mit Einflussfaktoren wie Fahrzeug, Fahrer, Topologie, Streckeneinsatz bis hin zu Wetterbedingungen und erstellt daraus automatisch Berichte. Insofern liefert MOBILEefficiency nicht nur wichtige Analyse- und Erfahrungswerte über Energiebedarfe, sondern verhilft auch zu einer energieeffizienteren Fahrweise.

Reichweitenprognose

Reichweitenbeschränkung und -schwankungsanfälligkeit werden als neuralgische Punkte der Elektromobilität angesehen. Daher ist es nicht nur wichtig, den aktuellen Ladezustand auf der Strecke zu überwachen, sondern auch eine möglichst verlässliche Reichweite zu berechnen. MOBILErange, die Applikation für Reichweitenprognose auf Basis betrieblicher Daten, verwendet historische Betriebsdaten aus dem Auswertungssystem MOBILEefficiency und erzeugt unter Einsatz modernster Verfahren des maschinellen Lernens ein Modell für den Batterieverbrauch der einzelnen Fahrzeuge, bezogen auf einzelne Streckenabschnitte. MOBILErange arbeitet als zentraler Dienst für andere Applikationen, die Reichweiteninformationen benötigen: in der Planung, Disposition und Steuerung. Unter anderem kalkuliert es für das Intermodal Transport Control System MOBILE-ITCS unter Berücksichtigung des aktuellen Ladezustandes die tatsächliche Restreichweite eines Fahrzeugs. Damit lässt sich der Einsatz von Elektrofahrzeugen im ÖPNV besser planen und im laufenden Betrieb optimal steuern.

Mit der Anpassung ihrer Systeme und den neuen Applikationen bietet INIT eine umfassende Lösung, in der alle Einflussfaktoren der Elektromobilität auf das Betriebsgeschehen Berücksichtigung finden – eine Lösung, die es den Verkehrsunternehmen erlaubt, den Einführungsprozess sicher, geregelt und kalkulierbar zu gestalten und vor allem ihre E-Bus-Flotte effizient zu betreiben.

Kontakt

Heiko Bauer

CEO

CarMedialab