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* Benutzerfreundliche Allgegenwärtige Ladestellen für Elektromobilität User friendly u biquitous c harging i nfrastructure for e-mobility Ein Projekt des BALLADE Konsortiums , initiiert und gesamtheitlich entworfen von everynear ( ausgezeichnet mit dem Staatspreis Mobilität 2011)
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* Benutzerfreundliche Allgegenwärtige Ladestellen für Elektromobilität User friendly ubiquitous charging infrastructure for e-mobility EinProjekt des BALLADE Konsortiums, initiiert und gesamtheitlichentworfen von everynear (ausgezeichnetmitdemStaatspreisMobilität 2011) Projektpartner: EOX, FH Joanneum, Cirquent, Proytics, Paybox energy very near verynear e naheliegendeEnergie
Agenda: • Unternehmen • Vision • System • Funktionen - Überblick • Systemelementeim Detail • IhreFragen
DAS UNTERNEHMEN • Gegründet 2009 • Name stehtfür energy very near • 2009 EntwicklungeinerganzheitlichenArchitekturfür E-Mobilitätsinfrastruktur • 2009 Aufbau des BALLADE Konsortiums (BenutzerfreundlicheAllgegenwärtigeLadestellenfürE-Mobilität) • 2010 Mai: ersteintelligente E-Ladestelle • 2011 StaatspreisMobilität2011, Innovationspreis NÖ (nom.) • 2012 Weiterentwicklung BALLADE2 • 2013 KooperationmitPTDS, Finanzierungsrunde ETS-WEB • 2013 Start ProjektYouCharge • 4 MA, ~ 10 ProjektMA
Referenzen/ Aufstellungsbeispiele • Referenzen • A1 Telekom • SPAR • Stadtgemeinde Baden • TU Wien • Wiener Stadtwerke (EinreichungModellregion) • IntermodalerVerkehr, nutzenstattbesitzen • VerbundÖsterreich* • E-ON* *PTDS Stadtgemeinde Baden, A1 Telekom (von Dornbirn bis Eisenstadt, Bild Maria Taferl), Interspar Q19 Wien, Wien Energie (TU), Fastbox,
INFRASTRUKTUR RAHMENBEDINGUNGEN • Reichweitebald kein Problem mehr (95% der km werdenimgängigenBatteriebereich (~100 km gefahren) notwendigfür5% der km (2 % der Fahrten): • Range Extender oder • MietfahrzeugfürweiteStrecken • öffentlicheVerkehrsmittel (Bahn etc.) • großeBatterie (z.B.: Tesla S, 500km) • Bedarf + 18% Stromenergiewennalle PKW elektrisch • E-Laden istkeinLeistungsproblemsonderneinLogistikproblem
DAS E-AUTO IST EINSATZREIF • PreiseimSinkflug (weil E- auchnichtwirklichteurer) • ProduktionskapazitätenimAufbau • Fahrzeugemit Image imKommen • Autoindustriebremstderzeitnochkünstlich (VerkaufbestehenderModelle, nochfehlendeProduktionskapazitäten, Systemübergangriskant)
E-MOBILITÄT – EIN HYPE? • Das brauchennur Jour-nalisten! • Die brauchtniemand! • Das istnurein Hype! INTERNET NOTEBOOK PC-ICONS ? Bill Gates Steve Jobs Ken Olsen CEO Microsoft CEO Apple CEO digital
VISION: DAS FAHRZEUG LÄDT – IMMER WENN’S STEHT UND SAUBER GEHT • 23 Stunden am Tag stehteinFahrzeug • DurchschnittlicheFahrleistung/Tag in EU < 40 km • auchbeiLangsamladung (3,6kW) rund 400km Ladung/Tag, • beibeschleunigterLadung (22kW) theor. 2000 km Ladung/Tag • Bedarf 10% (2%) des Möglichen • LadungsolldannerfolgenwennerneuerbareEnergieverfügbar
Ladestelle – nichttechnischeAnforderungen • every(where) near • sehrbenutzerfreundlich – just plug • kostengünstig • ortsbildverträglich • TeileinerEnergieökosystems • fördertaktiverneuerbareEnergie • TeileinerMobilitätsstrategie (ÖPV) GPRS GSM WLAN LAN • “internet of things”
INFRASTRUKTURKOMPONENTEN Elemente der BAL-LADEinfrastruktur • Lade-stelle • Navi-gation • Autori-sierung • Abrech-nung • Last-manage-ment wiefindeicheinefreieLadestelle? werzahlt ? wieviel? wer bekommt Ertrag? wiemelde ichmich an, Kunden- beziehung(Vertrag)? elektrische Schnittstelle? Energie- verteilung
everynear: EINE GANZHEITLICHE LÖSUNG SchnittstellefürSpezialisten und Endbenutzer • Lade-stelle • Navi-gation • Autori-sierung • Abrech-nung • Last-manage-ment bereits 5 Mio potentielle Benutzer & Co
DIE LADESTELLE Source: Ch. Chorherr, Energy 2050
DIE LADESTELLE • breitesLeistungsspektrum 0,5 bis 44kW • CEE und Type2 Stecker - modular nachrüstbar* N ( ) “Caravan” Standard EU e-mobility CEE Standard nichtfür e-KFZ geeignet (Überhitzung) nurfürFahrräder oder PKW sehrlangsam langsambis 3,6kW Type 2: 3,6-44kW beschleunigt andereSteckertypenwieYazaki auf Anfrage
DIE LADESTELLE • breitesLadespektrum 0,5 bis 22kW (64kW) • CEE und Type2 Stecker - modular nachrüstbar* • eleganteszeitloses Design – ortsbildverträglich ab Mai 2013
LADESTELLE TECHNIK Antennen LEDs LS Elektronik Displays* LS-Smart Meter RFID/NFC Reader Geldkartenleser * Schütz LS/FI** LS Gesamt-Meter** Werbefläche WasserdichteTrennschicht Kippstangenmechanism Gehäuse IP 54 (55)*. Stahl beschíchtet *Option ** empfohlen extern
PATENTIERTE SICHERHEIT KippstangezurSchadensvermeidungbeileichterKollission Patent AT 508839 Patent AT 511533
PATENTIERTE SICHERHEIT kompletteStromfreischaltungbeimassiverBeschädigung SWITCH Patent AT 508839 Patent AT 511533
BENUTZERINTERFACE • Benutzerinterface • Mobiltelefon (SMS) • smart Phone (APP) • NFC • Web • BewusstVerzicht auf Display, Tastatur Schlitz an Ladestelle! • keinVandalismusrisiko • Interface ist “blendfrei” • “kratzfest” • individualisierbar • “wartungsfrei” • hat umfassendereBedienführung • demBenutzervertraut! • CI gut transportierbar – Zusatzservices • zentraleÄnderbarkeit ad-hoc • Optional Display möglich
AUTORISIERUNG UND ZAHLUNG • JUST PLUG Chip – Der Chip im/am Stecker • Einfacher Upgrade im Feld • Immer bei der „Hand“ • Einfach zu kombinieren PAT. Pending A279/2010 RFID Karte Die Mobilitätskarte einfach in Drittsysteme zu integrieren. bspw. Zutrittskarten SMS APP NFC QR offen kostengünstig (Administration und Paperwork) Roaming Fähigkeit ~4,5 Mio Benutzer in A Kundenbindung bleibt bei Ihnen (Bankgeheimnis) BALLADE CALL CENTER
Konzeptvergleich Zentralgesteuerte, autarkeLadestellen • Bedienungintuitivdirekt am Ladepunkt • kostengünstiger Start und Ausbau • skalierbar • AusbauerstbeiAuslastungbestehenderPlätze • deutlichhöhereAusfallssicherheitdurch remote Master Redundanz Lokaler Master mitServeranbindung (nichtautarkeEndpunkte) • Bedienungschwierig an entfernterBedienkonsole • hoheInitialkosten • sprungfixeKosten • nichtredundanter - single point of failure
EmpfohleneAusbaustrategie • Start mit 2 Ladestellen je Standort • AusbauwennAuslastung der 2. Ladestelle > 20%.. 3.te …. LS • KeineunzufriedenenParkhausbetreiber ( NichtvermieteterParkplatz) • Keineunzufriedenenfossilen Parker die ausÄrger e-Parkplätzebesetzen(leerer e-PlatznimmtParkplatzweg). • geringereKostendurchNutzung der KostendegressionimZeitverlauf
DIE LADESTELLE • e very near (hoheDichte) • kostengünstig • benutzerfreundlich • vandalensicher • gesteuert • abrechenbar (Energie, Flexibilität und Zeit) • sicher • interaktiv
NAVIGATION LADESTELLE 3 km
NAVIGATION • WiefindeicheineLadestelle • verfügbar (interaktive Information)
NAVIGATION • WiefindeicheineLadestelle • verfügbar (interaktive Information) • mitdemrichtigenStecker
NAVIGATION • WiefindeicheineLadestelle • verfügbar (interaktive Information) • MitdemrichtigenStecker • Mit der richtigenLeistung bis 32kW+
NAVIGATION • WiefindeicheineLadestelle • verfügbar (interaktive Information) • mitdemrichtigenStecker • mit der richtigenLeistung • der richtigenEnergiequelle
NAVIGATION • WiefindeicheineLadestelle • verfügbar (interaktive Information) • mitdemrichtigenStecker • mit der richtigenLeistung • der richtigenEnergiequelle • nahezumZielort verynear e
NAVIGATION • WiefindeicheineLadestelle • verfügbar (interaktive Information) • mitdemrichtigenStecker • mit der richtigenLeistung • der richtigenEnergiequelle • nahezumZielort • reservierbar (mitBezahlung) verynear e
SYSTEM ARCHITEKTUR ePoi - GEO Server Charge Point Controller Payment Services Load Mgmt. Server Service XY € COMMUNICATION- Cloud (GPRS/LAN, WLAN) (W)LAN OEM CS CEE Type2 AC (DC)
WEBBASIERENDE MANAGEMENTPLATTFORM INTER-MODALER VERKEHR ETS –WEB* 3rd Party bspw. ABL-Sursum OCPP Drittanbieter CAR SHARING *in Kooperationmit
ADMIN PLATTFORM Lade-stellen-besitzer Kunde Komm.& roaming partners mobility provider Real Estate & Co Zahlungs-abwickler Standortbetreiber Standort Netz-betreiber EVU Garagen-betreiber
LASTMANAGEMENT LOAD MAN MENT AGE
HOHES EINSPARUNGSPOTENTIALDURCH LASTMANAGEMENT AnzahlAnschlusswertGesamtanschlusswert Ladestellen je Ladestelle • Einsparungbei • Leitungsausbau • Kabel • Erdarbeiten • Zählpunktfixkosten • Transformatoren • LaufendeKosten • Zählpunktkostenvariabel 30 6 x 20 = 120 EINSPARUNG > KOSTEN DER ANSCHAFFUNG VON INTELLIGENTEN LADESTELLEN
An Anschlussleistung kW Beispiel P+R maximaleNutzungerneuerbarerEnergie ungesteuerte Ladung 0,15 €/kWh hohe Kosten!! Everynear Loadmanagement KEIN ENERGIEBEDARF Angepasst an Benutzerbedürfnisse! hoher Anschluss-wert
OPTIMIERUNGSPARAMETER • Benutzerorientiert (Input Smart Phone) • Verweildauer - wann • Energiebedarf – wieviel • Kostenoptimierung • Batterieschonung • Netzorientiert (Lokal-, Regionalinfo, e-Komponenten) • WievielAnschlussleistungistverfügbar (Leitung , Zählpunkt) • WelcheKostendurchSpitzenlast • Pause wennandereVerbraucherhohe Last erzeugen • Bedarfsanhebungwennzuviel Strom imNetz (Netzstabilität) • Umweltorientiert (Wettervorhersage, hist. Daten, EVU-Info, Benutzerinfo) • MaximaleEinbindung von erneuerbarerEnergie • Laden wennerneuerbareEnergieverfügbar • Bedarfsanhebungwenn “zuviel Strom imNetz” (FörderungerneuerbarerEnergie) • Prognose der Energieerzeugung (Wettervorhersage)
ERNEUERBARE ENERGIE ENERGIE AUS GAS ÖL KOHLE WIRD TROTZ VERFÜGBARKEIT ERNEUERBARER ENERGIE BENÖTIGT Bedarf
ERNEUERBARE ENERGIE - AUSBAUintelligent gesteuerteLadung: Energiegehtnichtverloren – kannverkauftwerden E-Mobilität miterneuerbarerEnergie Zeit – Mengen und Bedarfs-gerechte AbnahmeerneuerbarerEnergie Überschuss Nicht KFZ - Bedarf FOSSIL höherer Abdeckungsgrad
ERNEUERBARE ENERGIE - AUSBAUungesteuert: Energiegehtverloren – zumProduktionszeitpunktunverkäuflich E-Mobilitätmitfossiler Kraft Überschuss ohneVerwendung beeeinträchtigt Netzstabilität HEIMLADUNG ENERGIE MUSS FOSSIL ERZEUGT WERDEN Nicht KFZ-Bedarf höherer Abdeckungsgrad
DEMAND SIDE MANAGEMENT (V3 auchvorausschauendnachWettervorhersage) Produktion der Wind oder PV Anlagen CHARGE
Unkontrollierte Heimladung: „der Tod des Netzes“ • Spitzenlast in den Abendstunden (cominghome) • Überlastung der Infrastruktur • geringe Nutzung erneuerbarer Energie blästumsonst undvergebens % Zusatzlastbei 20% der Fahrzeugflotteelektrifiziert
UNSER EXPERTENSYSTEM Anstecken daheim aber noch kein Ladebeginn Einstecken bei der Arbeit (oder unterwegs) aber noch kein Ladebeginn „Nach Tatort“ Laden „Donau so blau“ laden „Herecomesthesun“ „theanswerisblowin‘ in the wind“ Laden Status – Demo-Expertensytemverfügbar, *Vorausschauende Version (2013/14) mitWettervorhersage in Projekt NG mobility geplant
Methoden Energieabgabefür E-Fahrzeugewird von bedarfsintensivenZeiten (andererVerbraucher) in ZeitengeringenVerbrauchsgelegt. (entspricht in etwademNachtstromkonzept) Nachteil: KeinEinflussspezifischerBenutzerbedürfnisse, keineErhöhung der NutzungerneuerbarerEnergie • Lastverschiebung Überlagerungmit AbendspitzeimHaushalt Verbrauch e-KFZ ungesteuert 0:00 12:00 24:00 0:00 12:00 24:00
Methoden • Lastbalanzierung Energieabgabefür E-Fahrzeugewirdüber den gesamten Tag gleichmäßigverteilt, wobei der jeweiligeGesamtenergie-bedarf und spezifischeBenutzerbedürfnisseberücksichtigtwerden. Verbrauch e-KFZ ungesteuert 0:00 12:00 24:00 0:00 12:00 24:00
Methoden Energieabgabefür E-Fahrzeugewird in Abhängigkeit der VerfügbarkeiterneuerbarerEnergie, des Bedarfs der E-MobilistInnen und des BedarfsandererVerbrauchergesteuert. • Lastreduktion und Verstärkung Verbrauch e-KFZ ungesteuert 0:00 12:00 24:00 0:00 12:00 24:00 Wind SonneAndereVerbraucher
Kosten der Individual-Mobilitätsenergie in D Bei 100% Wechsel von fossil auf elektrisch Endkundenkosten in Milliarden€ ca. 70 Milliarden € Einsparung Potential fürBetreiber <30 Milliarden Reichweite Komfort Convenience Navigation Lastmanagement
Wind und Photovoltaiksindunberechenbar Quellen: BodachMirko(PV), ISET – InstitutfürsolareEnergieversorgungstechnik (Wind)