Projekt eHaul

PROJEKTPARTNER: FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR VERKEHRS- UND INFRASTRUKTURSYSTEME IVI

Das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI gehört zu den ältesten regelungstechnischen Forschungseinrichtungen Deutschlands, wurde 1957 gegründet und 1992 in die Fraunhofer-Gesellschaft integriert. Mittlerweile hat sich das Institut zu den wirtschaftsstärksten Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft entwickelt und kooperiert eng mit der TU Dresden, der TU Bergakademie Freiberg sowie der TH Ingolstadt. Mit mehr als 150 Beschäftigten sowie etwa 70 Diplomanden, Doktoranden und studentischen Hilfskräften widmet es sich der Forschung in den Bereichen Mobilität, Infrastruktursysteme, Umwelt und Sicherheit. Neben verkehrs- und fahrzeugtechnischen Themen hat sich das Institut in den vergangenen Jahren u.a. auch auf den Gebieten der Energie- und Umwelttechnik etabliert und damit eine langjährige Forschungstradition am Institutsstandort Dresden fortgesetzt.

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Am Projekt eHaul ist das IVI mit der Gruppe „Monitoring und Betriebsstrategien“ beteiligt. Die Gruppe verfügt über langjährige Erfahrung im Bereich der Batteriediagnose und Lebensdauerprognose. Dabei stehen innerhalb zahlreicher Projekte die Nutzfahrzeuge wie Busse, LKW und auch Landmaschinen im Fokus. Diese Kompetenz ist auch in eHaul gefragt, denn die gleichzeitige Nutzung der Wechselbatterien in einer mobilen und stationären Anwendung stellt ein neues und spannendes Forschungsfeld dar. Die Charakteristik der beiden Anwendungen unterscheidet sich in vielerlei Hinsicht und so ist ein kontinuierliches Monitoring, die Analyse der Belastungen und der Einfluss auf die Alterung sowie daraus resultierend auf die Einsatzplanung der Fahrzeuge von großer Bedeutung und gleichzeitig der Schwerpunkt der Arbeiten des IVI im Projekt.

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Konkrete Projektinhalte sind:

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• Festlegung von Spezifikationen für E-LKW und Wechselstation
  Im Kontext der gemeinsam zu erarbeitenden Spezifikationen bringt das IVI seine Expertise im Bereich der Fahrzeugkonzeption, der Batterieauslegung und dem Monitoring ein. Dabei steht auch das institutseigene Fahrzeugsimulationstool IVIsion  zur Verfügung, um auf Basis realer Fahrprofile den Einsatz elektrischer Fahrzeuge zu simulieren. Referenzdaten können mit dem Monitoringsystem IVImon  des Institutes erfasst und für die weitere Nutzung aufbereitet werden.
   

• Adaption des Telematikkonzeptes
  Das am Fraunhofer IVI im Einsatz befindliche Telematiksystem wird so angepasst und weiterentwickelt, dass ein Monitoring der Fahrzeuge und Batterien während der kompletten Nutzungszeit möglich ist – sowohl während der Fahrt als auch in der Wechselstation. Nach der Installation der Datenlogger, wird das umfassende Datenset den Projektpartnern über Daten-APIs und Dashboarding für die Bearbeitung vielfältiger Forschungsfragen bereitgestellt.
   

• Batteriediagnose
  Zur Alterungsanalyse der Batterien, werden unter Berücksichtigungen der Charakteristik eines Wechselkonzeptes, Batteriemodelle und ein Unsicherheitsmodell entwickelt und implementiert. Diese Modelle werden mithilfe von Felddaten im Projekt getestet und validiert.
   

• Technische Analyse des Wechselansatzes
  Auf Basis der zuvor entwickelten Modelle wird hier der Verschleiß der Batterien im Projekt untersucht und bewertet. Zentrale Fragestellungen sind dabei sowohl die Dimensionierung der Batterie, als auch die Bewertung der Nutzungsdauer und der Einsatzflexibilität.

Das IVI möchte die Expertise zur Auslegung von Batterien im Nutzfahrzeugbereich weiter ausbauen und sich damit mit entsprechenden Angeboten an Beratungsdienstleistungen und der Unterstützung bei der Auslegung und Bewertung von Batterien positionieren. Dadurch soll auch ein Beitrag zur Verbreitung der Elektromobilität und die Steigerung von deren Wirtschaftlichkeit geleistet werden.

Ferner stellen Veröffentlichungen und Abschlussarbeiten für Studierende der umliegenden Hochschulen und Universitäten Verwertungsziele im wissenschaftlichen Bereich dar.

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„Mit eHaul ist das Fraunhofer IVI an einem spannenden und zukunftsweisenden Forschungsprojekt im Kontext der Elektrifizierung des Straßengüterverkehrs beteiligt, das mit dem automatisiertem Batteriewechselkonzept eine interessante Ergänzung zu unserem Forschungsschwerpunkt „Hochleistungsladen“ darstellt. Gerade im Schwerlastverkehr sind die Batterien besonders groß und damit teuer. Daher ist es eine zentrale Aufgabe dieses Asset gut zu verwalten und durch intelligente Betriebskonzepte die TCO möglichst zu reduzieren. Hierzu wollen wir mit dem Monitoring und der Analyse der Batterien einen wichtigen Beitrag leisten – auch über das eHaul Projekt hinaus“, beschreibt Dr. Frank Steinert, Leiter der Abteilung Fahrzeugsysteme am IVI, die Bedeutung und Zielstellung des Projektes.