E-Mobilität im ÖPNV: Vorsprung durch Optimierung

Die Umstellung von Diesel- auf Elektrofahrzeuge im ÖPNV nimmt Fahrt auf. Inzwischen haben sich in diesem Kontext vor allem integrierte Softwaresysteme bewährt, die das Management des Depots und des Ladesystems verbinden. Zwei Themen fallen hierbei besonders ins Gewicht: Die Optimierung des Zusammenspiels von Fahrbetrieb und Lademanagement sowie die Schaffung von Standardschnittstellen zwischen verschiedenen Systemen.

Der öffentliche Nahverkehr hat eine Vorreiterrolle eingenommen bei der Umstellung auf alternative
Antriebe. Starke Impulse setzt dabei die „Clean Vehicles Directive“ der EU und ihre verpflichtenden Mindestquoten für die Beschaffung von sauberen und emissionsfreien Fahrzeugen. Unternehmen stehen vor diesem Hintergrund zunehmend unter Handlungsdruck, eine praktikable und zugleich zukunftsfähige Elektrifizierungsstrategie zu entwickeln.

Die große Herausforderung: Nur wenige Betriebe und Zulieferer verfügen über ein Gesamtverständnis der Anforderungen eines ÖPNV-Betriebs und dem Management einer elektrischen Infrastruktur. Genau hierauf wird es aber ankommen, um die erforderlichen Strukturen schnell zu schaffen, diese langfristig und effizient zu nutzen und unabhängig von den Technologien einzelner Hersteller zu bleiben. So gilt es, das vielschichtige Zusammenspiel von Fahrbetrieb und Lademanagement zu optimieren und Standards für die Kommunikation zwischen den verschiedenen Systemen zu schaffen.

Betriebliche und elektrische Einflussparameter ganzheitlich berücksichtigen
Das Laden von Elektrobussen auf der Strecke oder im Depot stellt Verkehrsunternehmen vor neue Herausforderungen. Die zentrale Frage: Wie lässt sich gewährleisten, dass die Busse pünktlich und bedarfsgerecht geladen zur Verfügung stehen – und das so wirtschaftlich wie möglich?

Hierbei muss bedacht werden, dass weit mehr Einflussfaktoren und Abhängigkeiten eine Rolle spielen als beispielsweise die begrenzte Batteriereichweite. So wird allein die Reichweite jedes einzelnen Fahrzeugs zusätzlich z. B. auch vom Alter der Batterie, von der Außentemperatur oder der konkreten Fahrweise eines Busfahrers beeinflusst. Entscheidend für das Laden der Fahrzeuge ist wiederum

• die Ladeinfrastruktur auf der Strecke oder im Betriebshof,
• die konkrete Anschlussleistung sowie
• mögliche Einschränkungen der elektrischen Versorgung aufgrund von Netzschwankungen.

Nicht zuletzt können Aspekte wie netzdienliches Laden, Batterieschonung oder Laden zu günstigen Konditionen zum relevanten Wirtschaftsfaktor werden.

Fakt ist: Das Management eines elektrobetriebenen Fahrbetriebs erfordert ein deutlich geplanteres Vorgehen als in der Vergangenheit. So müssen eine große Anzahl von betrieblichen und elektrischen Einflussparametern sowie deren vielschichtigen Abhängigkeiten berücksichtigt und optimiert ausbalanciert werden. Umfasst eine Flotte viele Fahrzeuge, ist diese Planung ausschließlich mit Hilfe von Software möglich.

Vielschichtige Abhängigkeiten automatisiert optimieren
Verkehrsbetriebe profitieren daher von integrierten Depot- und Lademanagementsystemen, die speziell für den emissionsfreien ÖPNV konzipiert sind. Fahrzeug- und Betriebsdaten fließen gemeinsam mit Wetterprognosedaten sowie Informationen zu den Einspeisepunkten, Trafos und Ladesäulen zusammen.

Das bildet die Basis für ressourcenschonende, bedarfsgerechte Ladevorgänge. Gleichzeitig erfolgt bei drohender Überlast oder Einschränkungen im Energiebezug automatisiert eine Umverteilung der Leistung, die den Netzzustand stabilisiert und trotzdem einen verlässlichen Betrieb sicherstellt.

Bei drohender Überlast oder Einschränkungen im Energiebezug erfolgt automatisiert eine Umverteilung der Leistung, die den Netzzustand stabilisiert. Quelle: PSI Transcom

Langfristig erfolgreich mit All-in-One-System und Standards
Das Umrüsten auf Elektromobilität beeinflusst erheblich die betrieblichen Abläufe in Verkehrsunternehmen. Dabei kommt es darauf an, die Abläufe des Betriebshofs mit denen des Lademanagements zu kombinieren und die vielschichtigen Abhängigkeiten optimiert auszutarieren. Standardbemühungen wie im Umfeld der VDV-Norm 463, aber auch im Kontext des Zusammenspiels von Lademanagementsystemen und Ladesäulen sind zudem zwingend erforderlich, um langfristig einen sicheren und effizienten Betrieb sowie Herstellerunabhängigkeit für die Betriebe zu ermöglichen.

Martin Frenzel
PSI Software SE
mfrenzel@psi.de
www.psi.de