Motivation
Im Rahmen der Energiewende nimmt die Bedeutung der Elektromobilität aktuell weiter zu. Dazu muss vor allem die Energieversorgung ausgebaut werden. Hierbei stellt die Elektromobilität mit ihrem schwankenden Lastverhalten zusätzliche Anforderungen hinsichtlich einer dezentralen Energieversorgung. Es ist zu erwarten, dass batteriebetriebene Fahrzeuge ein den Anforderungen der Nutzer entsprechendes individuelles Ladeverhalten aufweisen werden. Indem dafür der Anteil der erneuerbaren Energien weiter erhöht und die Energieversorgung weiter dezentralisiert wird, wird auch die Energie zeitlich nicht gleichmäßig zur Verfügung stehen. Vor diesem Hintergrund bietet eine „intelligente Steuerung“ der Energieabgabe an die Batterien der Elektrofahrzeuge relevantes Optimierungspotential, um die Ausbaukosten in die Verteilnetze zu begrenzen. Dafür gibt es bisher keine adäquate Lösung.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Verbundvorhabens SALM ist es, eine neuartige Software-basierte Steuerung der Energieverteilung für umfangreiche Ladeinfrastrukturen für Elektrofahrzeuge unter Einsatz von KI-Methoden zu entwickeln. Hierzu bilden „Digitale Zwillinge“ das Verhalten der Ladestationen nach und ermöglichen so, die Steuerung zu optimieren. Darauf aufbauend werden die Vorteile einer Selbstoptimierung durch Einsatz von KI-Verfahren erforscht. Dazu werden Qualitätsziele definiert und anhand von Qualitätskennzahlen die Ergebnisse des Lademanagements bewertet. Im Ergebnis soll ein lernendes System nach dem Prinzip der LCS (learning classifier sys-tems) entwickelt werden. Dieses System soll sich zur Laufzeit weitgehend autonom an neue Situationen anpassen und dabei gezielt Wissen über die Lastverläufe an den realen Ladestationen mit wählbaren Zielparametern kombinieren können. Hinsichtlich der KI ist dafür ein neuartiges evolutionäres Verfahren zur Mehrzieloptimierung erforderlich, indem Prinzipien des verstärkenden Lernens und Simulationssysteme genutzt werden. Ein wesentliches Merkmal ist hierbei, dass die Qualitätsziele individuell im Hinblick auf die Bedürfnisse des einzelnen Betreibers (Nutzers) definiert werden können.
Innovationen und Perspektiven
Die angestrebte Softwarelösung soll in ein weiterentwickeltes IT-Backend zur Steuerung von Ladeinfrastrukturen integriert werden. Geplant ist ein Einsatz bei Betreibern von Industrienetzen und öffentlichen Betreibern wie Kommunen bzw. Stadtwerken oder auch Wohnquartieren. Über einen technisch-wissenschaftlichen Projektbeirat soll sowohl der Verbund beraten als auch der Transfer von Projektergebnissen in die Fachöffentlichkeit unterstützt werden. Damit können die Netzausbaukosten im Zuge der Energiewende für den Standort Deutschland entscheidend reduziert werden.