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013
* Benutzerfreundliche Allgegenwärtige Ladestellen für ElektromobilitätUser friendly ubiquitous charging infrastructure for e-mobility
Ein Projekt des BALLADE Konsortiums, initiiert und gesamtheitlich entworfen von everynear (ausgezeichnet mit dem Staatspreis Mobilität 2011) Projektpartner: EOX, FH Joanneum, Cirquent, Proytics, Paybox
naheliegende Energie
energy very near veryneare
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Agenda:UnternehmenVisionSystem
Funktionen - ÜberblickSystemelemente im Detail
Ihre Fragen
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DAS UNTERNEHMENGegründet 2009 Name steht für energy very near2009 Entwicklung einer ganzheitlichen Architektur für E-Mobilitätsinfrastruktur2009 Aufbau des BALLADE Konsortiums (Benutzerfreundliche Allgegenwärtige Ladestellen für E-Mobilität) 2010 Mai: erste intelligente E-Ladestelle 2011 Staatspreis Mobilität 2011, Innovationspreis NÖ (nom.)2012 Weiterentwicklung BALLADE2 2013 Kooperation mit PTDS, Finanzierungsrunde ETS-WEB2013 Start Projekt YouCharge4 MA, ~ 10 ProjektMA
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Referenzen/ Aufstellungsbeispiele
Stadtgemeinde Baden, A1 Telekom (von Dornbirn bis Eisenstadt, Bild Maria Taferl), Interspar Q19 Wien, Wien Energie (TU), Fastbox,
ReferenzenA1 TelekomSPARStadtgemeinde BadenTU WienWiener Stadtwerke (Einreichung Modellregion)
Intermodaler Verkehr, nutzen statt besitzen
Verbund Österreich*E-ON*
*PTDS
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INFRASTRUKTUR RAHMENBEDINGUNGEN
Reichweite bald kein Problem mehr(95% der km werden im gängigen Batteriebereich (~100 km gefahren)
notwendig für 5% der km (2 % der Fahrten):
Range Extender oder Mietfahrzeug für weite Strecken öffentliche Verkehrsmittel (Bahn etc.) große Batterie (z.B.: Tesla S, 500km)
Bedarf + 18% Stromenergie wenn alle PKW elektrisch
E-Laden ist kein Leistungsproblem sondern ein Logistikproblem
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DAS E-AUTO IST EINSATZREIFPreise im Sinkflug (weil E- auch nicht wirklich teurer)Produktionskapazitäten im AufbauFahrzeuge mit Image im KommenAutoindustrie bremst derzeit noch künstlich (Verkauf bestehender Modelle, noch fehlende Produktionskapazitäten, Systemübergang riskant)
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E-MOBILITÄT – EIN HYPE?
Das ist nur ein Hype!
Das brauchen nur Jour-nalisten!
Die braucht niemand!
INTERNET NOTEBOOK PC-ICONS
Bill Gates Steve Jobs Ken OlsenCEO Microsoft CEO Apple CEO digital
?
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VISION: DAS FAHRZEUG LÄDT – IMMER WENN’S STEHT UND SAUBER GEHT
23 Stunden am Tag steht ein FahrzeugDurchschnittliche Fahrleistung/Tag in EU < 40 km
auch bei Langsamladung (3,6kW) rund 400km Ladung/Tag, bei beschleunigter Ladung (22kW) theor. 2000 km Ladung/Tag Bedarf 10% (2%) des Möglichen
Ladung soll dann erfolgen wenn erneuerbare Energie verfügbar
Fahrzeit
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Ladestelle – nicht technische Anforderungen
every(where) nearsehr benutzerfreundlich – just plugkostengünstigortsbildverträglichTeil einer Energieökosystemsfördert aktiv erneuerbare EnergieTeil einer Mobilitätsstrategie (ÖPV)
GPRSGSM
WLANLAN
“internet of things”
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Elemente der BAL-LADEinfrastruktur
Lade-stelle
Navi-gation
Autori-sierung
Abrech-nung
Last-manage-
ment
elektrischeSchnittstelle?
wie finde ich eine freie
Ladestelle?
wie meldeich mich an,
Kunden-beziehung (Vertrag)?
wer zahlt ? wieviel?
wer bekommt
Ertrag?
Energie- verteilung
INFRASTRUKTURKOMPONENTEN
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Lade-stelle
Navi-gation
Autori-sierung
Abrech-nung
Last-manage-
ment
& Co
bereits 5 MiopotentielleBenutzer
everynear: EINE GANZHEITLICHE LÖSUNG
Schnittstelle für Spezialisten und Endbenutzer
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Source: Ch. Chorherr, Energy 2050
DIE LADESTELLE
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DIE LADESTELLEbreites Leistungsspektrum 0,5 bis 44kW CEE und Type2 Stecker - modular nachrüstbar*
N
andere Steckertypen wie Yazaki auf Anfrage
nicht für e-KFZ geeignet (Überhitzung) nur für Fahrräder
oder PKW sehr langsam
( )langsam bis 3,6kW Type 2: 3,6-44kW
beschleunigt
“Caravan” Standard EU e-mobility CEE Standard
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DIE LADESTELLEbreites Ladespektrum 0,5 bis 22kW (64kW)CEE und Type2 Stecker - modular nachrüstbar*elegantes zeitloses Design – ortsbildverträglich
ab Mai 2013
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LADESTELLE TECHNIKAntennenLEDs LS ElektronikDisplays*LS-Smart MeterRFID/NFC ReaderGeldkartenleser *SchützLS/FI**LS Gesamt-Meter**WerbeflächeWasserdichte TrennschichtKippstangenmechanismGehäuse IP 54 (55)*.Stahl beschíchtet
*Option** empfohlen extern
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PATENTIERTE SICHERHEIT Kippstange zur Schadensvermeidung bei leichter Kollission
Patent AT 508839Patent AT 511533
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PATENTIERTE SICHERHEIT komplette Stromfreischaltung bei massiver Beschädigung
SWITCH
Patent AT 508839Patent AT 511533
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BenutzerinterfaceMobiltelefon (SMS) smart Phone (APP)NFCWeb
Bewusst Verzicht auf Display, Tastatur Schlitz an Ladestelle!
kein VandalismusrisikoInterface ist “blendfrei”“kratzfest”individualisierbar“wartungsfrei”hat umfassendere Bedienführungdem Benutzer vertraut!CI gut transportierbar – Zusatzserviceszentrale Änderbarkeit ad-hoc
Optional Display möglich
BENUTZERINTERFACE
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AUTORISIERUNG UND ZAHLUNG
JUST PLUG Chip – Der Chip im/am Stecker
Einfacher Upgrade im FeldImmer bei der „Hand“Einfach zu kombinieren
PAT. Pending A279/2010
SMSAPPNFCQR
offenkostengünstig (Administration und Paperwork)Roaming Fähigkeit~4,5 Mio Benutzer in AKundenbindung bleibt bei Ihnen (Bankgeheimnis)
CALL CENTER
RFID Karte
Die Mobilitätskarteeinfach in Drittsysteme zu integrieren. bspw. Zutrittskarten
BALLADE
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Konzeptvergleich Zentral gesteuerte, autarke Ladestellen
o Bedienung intuitiv direkt am Ladepunkt
o kostengünstiger Start und Ausbau
o skalierbaro Ausbau erst bei Auslastung
bestehender Plätzeo deutlich höhere
Ausfallssicherheit durch remote Master Redundanz
Lokaler Master mit Serveranbindung (nicht autarke Endpunkte)
o Bedienung schwierig an entfernter Bedienkonsole
o hohe Initialkosten o sprungfixe Kosteno nicht redundanter - single
point of failure
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Empfohlene AusbaustrategieStart mit 2 Ladestellen je StandortAusbau wenn Auslastung der 2. Ladestelle > 20%.. 3.te …. LS
Keine unzufriedenen Parkhausbetreiber ( Nicht vermieteter Parkplatz)Keine unzufriedenen fossilen Parker die aus Ärger e-Parkplätze besetzen (leerer e-Platz nimmt Parkplatz weg).geringere Kosten durch Nutzung der Kostendegression im Zeitverlauf
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e very near (hohe Dichte)kostengünstigbenutzerfreundlichvandalensichergesteuertabrechenbar (Energie, Flexibilität und Zeit)sicherinteraktiv
DIE LADESTELLE
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NAVIGATION
LADESTELLE 3 km
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Wie finde ich eine Ladestelleverfügbar (interaktive Information)
NAVIGATION
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Wie finde ich eine Ladestelleverfügbar (interaktive Information)mit dem richtigen Stecker
NAVIGATION
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Wie finde ich eine Ladestelleverfügbar (interaktive Information)Mit dem richtigen SteckerMit der richtigen Leistung
NAVIGATION
bis 32kW+
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Wie finde ich eine Ladestelleverfügbar (interaktive Information)mit dem richtigen Steckermit der richtigen Leistungder richtigen Energiequelle
NAVIGATION
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Wie finde ich eine Ladestelleverfügbar (interaktive Information)mit dem richtigen Steckermit der richtigen Leistungder richtigen Energiequellenahe zum Zielort
NAVIGATION
very near e
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Wie finde ich eine Ladestelleverfügbar (interaktive Information)mit dem richtigen Steckermit der richtigen Leistungder richtigen Energiequellenahe zum Zielortreservierbar (mit Bezahlung)
NAVIGATION
very near e
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013
COMMUNICATION-
Cloud (GPRS/LAN,
WLAN)
Charge Point Controller
ePoi - GEOServer
Load Mgmt.Server
Payment Services
GOA
B
C
D €
CEEType2AC (DC)
(W)LAN
OEM
CS
SYSTEM ARCHITEKTUR
Service XY
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013
WEBBASIERENDE MANAGEMENTPLATTFORM
OCPPDrittanbieter
CAR SHARING
ETS –WEB*
*in Kooperation mit
INTER-MODALER VERKEHR
3rd Party
bspw. ABL-Sursum
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013
Real Estate & Co
Standortbetreiber
ADMIN PLATTFORM
mobility provider
Lade-stellen-besitzer
EVUGaragen-betreiber
Netz-betreiber
Zahlungs-abwickler
Komm.& roaming partners
Kunde
Standort
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013
ADMINISTRATION - GUI
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013
LASTMANAGEMENT
LOAD
MAN
AGE
MEN
T
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013
HOHES EINSPARUNGSPOTENTIALDURCH LASTMANAGEMENT
Einsparung beiLeitungsausbau
KabelErdarbeitenZählpunktfixkosten
TransformatorenLaufende Kosten
Zählpunktkosten variabel
6 x 20 = 12030
EINSPARUNG > KOSTEN DER ANSCHAFFUNG
VON INTELLI
GENTEN LADESTELLE
N
Anzahl Anschlusswert GesamtanschlusswertLadestellen je Ladestelle
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013
An
Beispiel P+R
hohe Kosten!!
hoher Anschlus
s-wert
Angepasst an Benutzerbedürfnisse!
AnschlussleistungkW
6 8 10 12 14 16 18 20 22 240
20
40
60
80
100
120
140
Chart Title
ungesteuerte Ladung
Everynear Load
management
KEIN ENERGIEBEDARF
maximale Nutzung
erneuerbarer Energie
0,15 €/kWh
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OPTIMIERUNGSPARAMETERBenutzerorientiert (Input Smart Phone)
Verweildauer - wannEnergiebedarf – wievielKostenoptimierungBatterieschonung
Netzorientiert (Lokal-, Regionalinfo, e-Komponenten)Wieviel Anschlussleistung ist verfügbar (Leitung , Zählpunkt)Welche Kosten durch SpitzenlastPause wenn andere Verbraucher hohe Last erzeugenBedarfsanhebung wenn zuviel Strom im Netz (Netzstabilität)
Umweltorientiert (Wettervorhersage, hist. Daten, EVU-Info, Benutzerinfo)
Maximale Einbindung von erneuerbarer EnergieLaden wenn erneuerbare Energie verfügbarBedarfsanhebung wenn “zuviel Strom im Netz” (Förderung erneuerbarer Energie)Prognose der Energieerzeugung (Wettervorhersage)
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013
ERNEUERBARE ENERGIE
- 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
Gas/Öl/KohleSonneWind WasserBedarf
ENERGIE AUS GAS ÖL KOHLE WIRD TROTZ VERFÜGBARKEIT ERNEUERBARER ENERGIE BENÖTIGT
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ERNEUERBARE ENERGIE - AUSBAUintelligent gesteuerte Ladung: Energie geht nicht verloren – kann verkauft werden
- 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 80
100
120
140
160
180
200
220
240
Ausbau Sonne Ausbau WindSonneWind Wasser
Überschuss
E-Mobilitätmit erneuerbarer Energie
höherer Abdeckungsgrad
Zeit – Mengen und Bedarfs-
gerechte Abnahme
erneuerbarer Energie
FOSSIL
Nicht KFZ - Bedarf
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013
ERNEUERBARE ENERGIE - AUSBAUungesteuert: Energie geht verloren – zum Produktionszeitpunkt unverkäuflich
- 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 80
100
120
140
160
180
200
220
240
Ausbau Sonne Ausbau WindSonneWind WasserNicht KFZ-Bedarf
Überschussohne Verwendungbeeeinträchtigt Netzstabilität
E-Mobilität mit fossiler Kraft
höherer Abdeckungsgrad
HEI
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013
DEMAND SIDE MANAGEMENT (V3 auch vorausschauend nach Wettervorhersage)
Produktion der Wind oder PV Anlagen
CHARGE
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013
Unkontrollierte Heimladung: „der Tod des Netzes“
Spitzenlast in den Abendstunden (coming home)Überlastung der Infrastruktur
geringe Nutzung erneuerbarer Energie
- 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 -
10
20
30
% Zusatzlast bei 20% der Fahrzeugflotte elektrifiziert
bläst umsonst und vergebens
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013
UNSER EXPERTENSYSTEM
- 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 0
5
10
15
20
25
Normallast (Langsam)ladung gesteuert
Einstecken bei der Arbeit (oder
unterwegs) aber noch kein Ladebeginn
Anstecken daheim aber noch kein
Ladebeginn
„Here comes the sun“„the answer is blowin‘ in the
wind“ Laden
„Nach Tatort“ Laden
„Donau so blau“ laden
Status – Demo-Expertensytem verfügbar, *Vorausschauende Version (2013/14) mit Wettervorhersage in Projekt NG mobility geplant
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013
Methoden
Lastverschiebung
0:00 12:00 24:00
0:00 12:00 24:00
Energieabgabe für E-Fahrzeuge wird von bedarfsintensiven Zeiten (anderer Verbraucher) in Zeiten geringen Verbrauchs gelegt. (entspricht in etwa dem Nachtstromkonzept)
Nachteil: Kein Einfluss spezifischer Benutzerbedürfnisse, keine Erhöhung der Nutzung erneuerbarer Energie
Verbrauch e-KFZungesteuert
Überlagerung mitAbendspitze im Haushalt
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013
Methoden
Lastbalanzierung
0:00 12:00 24:00
0:00 12:00 24:00
Energieabgabe für E-Fahrzeuge wird über den gesamten Tag gleichmäßig verteilt, wobei der jeweilige Gesamtenergie-bedarf und spezifische Benutzerbedürfnisse berücksichtigt werden.
Verbrauch e-KFZungesteuert
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013
Methoden
Lastreduktion und Verstärkung
Verbrauch e-KFZungesteuert
0:00 12:00 24:00
0:00 12:00 24:00
Energieabgabe für E-Fahrzeuge wird in Abhängigkeit der Verfügbarkeit erneuerbarer Energie, des Bedarfs der E-MobilistInnen und des Bedarfs anderer Verbraucher gesteuert.
Wind Sonne Andere Verbraucher
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013
Kosten der Individual-Mobilitätsenergie in D
Fossil Elektrisch0
1
2
3
4
5
6
7
Energiekosten Ertragsbereich Einsparung Kunde
ca. 70 Milliarden € Einsparung
Potential für Betreiber
<30 Milliarden
Bei 100% Wechsel von fossil auf elektrisch
ReichweiteKomfortConvenienceNavigationLastmanagement
Endkundenkosten in Milliarden €
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013
Wind und Photovoltaik sind unberechenbar
Quellen: Bodach Mirko (PV), ISET – Institut für solare Energieversorgungstechnik (Wind)
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013
Regelenergie ist ineffizient und teuer - oder e-mobil
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013
PV 7,3%Wind 12,2%Fossil 37,5%
Wasser 43,0%
0
2
4
6
8
10
12
14 Wasser Fossil Wind Photovoltaik Series5
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013
Lastmanagement als wesentlicher Effizienzfaktor
Annahme im Durchschnitt 100kV Leitungen
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013
bytes are cheaper than iron
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013
Lastmanagement im EinfamilienhausFahrzeug lädt wenn eigene PV
Anlage liefert
Fahrzeug lädt wenn Strom kostengünstig
Fahrzeug lädt nicht wenn hohe Last im Haushalt (Anschlusskosten
- Überlast)
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013
Jährlicher Strombedarf je Haushalt
444448 404
460
488
336
216204
632372
3000
Anteil
Beleuchtung Fernsehen, Radio Trocknen Warmwasser
PC, Kommunikation Kochen Spülen Waschen
Kühlen und Gefrieren Sonstiges E-Fahrzeug
steuerbar im Haushalt 1.512 kWhE-Fahrzeug: 3.000 kWh
nicht steuerbar verbrauchsanteile im
Haushalt
E-KFZ
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013
wir verwenden Standards
OPENNESS
MyCard
HerCard
ciCard
XYCard
SPARCard
SuperCard
YourCard
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013
interoperabel, mandantenfähig
Com
mon
Info
1
23
4
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013
New Generation Charging station
Reduced to the max.bis 44 kWhochkompakte Bauweise
3,6 kW CEE bis 44 kW Type 2
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Danke für Ihre AufmerksamkeitFriedrichs³hafen
Friedrich Vogel
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everynear GmbH*Friedrichstr. 56
2500 Baden
+43 (0) 664 340 84 [email protected]
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*Initiator und Gesamtarchitekt des BALLADE Projektes