Effizientes Lademanagement für E-Flotten

Effizientes Lademanagement für E-Flotten

On-Demand Verkehre bzw. Pooling-Verkehre leisten einen wichtigen Beitrag zur Klimaneutralität, der zusätzlich gesteigert wird, wenn sie durch Elektro-Fahrzeuge (E-Fahrzeuge) betrieben werden. Der Einsatz von E-Fahrzeugen stellt Betreiber von On-Demand Verkehren zugleich vor große Herausforderungen. Lange Ladezeiten und Ineffizienzen in der Nutzung der Ladeinfrastruktur führen dazu, dass Kundenanfragen nicht bedient werden können und Fahrer:innen während der bezahlten Arbeitszeit inaktiv auf die Ladung des Fahrzeugs warten müssen. Der Einsatz von E-Fahrzeugflotten birgt also die Risiken einer geringen Bedienqualität sowie eines kostentreibenden Einsatzes von Fahrzeugen und Fahrer:innen. CleverShuttle hat diese Risiken erkannt und besondere Expertise im Management von E-Fahrzeugflotten im Betrieb von Pooling-Verkehren entwickelt.

Um die Bedienqualität eines On-Demand Verkehrs sicherzustellen und, um Personal ressourcenoptimiert einsetzen zu können, müssen die eingesetzten E-Fahrzeuge immer ausreichend geladen zur Verfügung stehen und Ladepausen während der Arbeitszeit vermieden werden. Entscheidend dafür ist ein effizientes Lademanagement, bei dem private und öffentliche Ladeinfrastruktur ausgeschöpft wird. CleverShuttle hat während des langjährigen Betriebs von E-Fahrzeugflotten ein System aufgebaut, das auf diese Ziele einzahlt und das Lademanagement optimiert. Das System baut auf zwei Säulen auf: Operativen Prozessen und der gezielte Einsatz von Daten-Monitoring. Untermauert und getragen werden diese Säulen durch eine von CleverShuttle entwickelte Softwarelösung, durch deren Hilfe erst die Optimierung von Prozessen und Monitoring sichergestellt wird. Nur durch die Koordinierung der Abläufe durch dieses technische Hilfsmittel kann das maximale Potenzial des Lademanagements ausgeschöpft werden.

Bild: Säulen und Fundament für ein effizientes Lademanagement

Eine spezielle Software sichert die Optimierung operativer Prozesse und stets geladene Fahrzeuge

Die erste Säule beruht darauf, operative Prozesse so zu gestalten, dass sichergestellt ist, dass alle Fahrzeuge stets geladen ihre Schicht beginnen. Hierzu sollte ein Minimalladestand als Zielladestand bestimmt werden, den jedes Auto vor Beginn einer Schicht aufweisen muss. Er sollte so bestimmt sein, dass das Fahrzeug für die Dauer der durchschnittlichen Schichtlänge inklusive Puffer, z.B. aufgrund von jahreszeitenbedingten Temperaturunterschieden einsetzbar ist, ohne zwischenzuladen. Im nächsten Schritt wird eine entsprechende Ladesäule gewählt. Dazu müssen der vorliegende Ladestand des Fahrzeugs, die benötigte Ladedauer und die Schichtübergabephasen berücksichtigt werden. Beim Einsatz älterer Fahrzeugtypen kann die Komplexität des Vorgangs zusätzlich dadurch gesteigert werden, dass die Art an Steckertypen pro Fahrzeug verschieden ausfallen können, sodass nicht jedes Fahrzeug mit jeder Ladesäule kompatibel ist.

Entscheidend in der Koordination von unterschiedlichen Schichtübergabephasen, Ladeständen und der jeweils benötigten Ladedauer ist die Einbindung von Softwarelösungen. CleverShuttle hat dazu ein Software Tool entwickelt, mit dessen Hilfe jederzeit eine aktuelle Ladeliste für die im Einsatz befindlichen Fahrzeuge vorliegt. Sie gibt priorisiert an, welches Fahrzeug an welcher Ladesäule zu laden ist, um zeitoptimiert den Minimalladestand zu erreichen. Durch diese technische Unterstützung wird gewährleistet, dass der Prozess des Ladens regelhaft, planbar sowie ressourcenoptimiert verläuft und die eingeplanten Fahrzeuge zum Schichtstart geladen sind.

Durch die Etablierung von Sicherheitsmechanismen wird das System zusätzlich abgesichert

Außerdem müssen Sicherheitsmechanismen etabliert werden, die dem Unterschreiten eines kritischen Ladestands vorbeugen. Zusätzlich zum regelhaften Ladeplan sollte dazu ein System zum Zwischenladen der Fahrzeuge etabliert werden. Es bietet sich bspw. an, die Fahrzeuge während der gesetzlich vorgegebenen Ruhepausen der Fahrer an Schnellladesäulen zu laden. Technische Produkte zur Unterstützung des Lademanagements sollten daher so konzipiert sein, dass sie auch diesen Ablauf grundlegend koordinieren können. So erkennt das CleverShuttle eigene Software Tool auch die jeweils aktuellen Ladestände bzw. die Reichweite der Autos im Livebetrieb. Auf Basis dieser Anzeige entscheiden Disponenten und Fahrerbelegschaft, ob ein Zwischenladen notwendig ist.

Beim Zwischenladen ist der Ort des Ladens relevant. Wenn es die rechtlichen Vorgaben zulassen, muss ein Zwischenladen nicht am eigenen Betriebshof stattfinden, sondern kann über öffentliche Ladeinfrastruktur erfolgen. So kann eine Entlastung der eigenen Ladeinfrastruktur erzielt und energieverbrauchende Anfahrtswege vermieden werden. Zusätzlich können die eingesetzten Fahrzeuge räumlich so verteilt werden, dass sie die erwartete Nachfrage optimal abdecken. Dadurch werden kürzere Wartezeiten für den Endkunden und somit die Bedienqualität gesichert.

Bild: Ops-Control Ladeliste

Detailliertes Daten-Monitoring ermöglicht die stetige Verbesserung des Lademanagements

Die weitere Säule des Lademanagements bildet der Aspekt des Daten-Monitorings. Ein solches Monitoring ermöglicht es, das Lademanagement konstant zu messen und zu kontrollieren. Dadurch kann das Erreichen von Zielgrößen auch nachträglich betrachtet werden und operative Prozesse sowie die technische Umsetzung optimiert werden. CleverShuttle nutzt dazu einen sogenannten Lademanagement-Report, der als solches Mess- und Kontrollinstrument dient. Darauf basierend können Maßnahmen zur weiteren technischen sowie operativen Optimierung abgeleitet werden. Als Beispiele können die betriebliche Unterbrechung aufgrund bezahlter Ladepausen sowie Ladestände zu Schichtbeginn, während der Ruhepause und zum Schichtende genannt werden.

Bild: Trendentwicklung Ladestände

Das Lademanagement von E-Fahrzeugflotten wird erst durch technische Unterstützung effizient

Der Betrieb von E-Fahrzeugflotten stellt die Zukunft des öffentlichen Personennahverkehrs dar und auch On-Demand Verkehre können ihr tatsächliches klimaschonendes Potenzial erst dann voll erfüllen, wenn sie elektrisch betrieben werden. Damit die Prozesse im Betrieb reibungslos ablaufen, die Servicequalität nicht leidet und Personal effizient eingesetzt wird, ist ein optimiertes Lademanagement ausschlaggebend. Die Säulen der Prozessoptimierung und des Monitorings müssen dazu ineinandergreifen. Damit dieses Ineinandergreifen jederzeit funktioniert, ist die Einbindung softwaretechnischer Tools unabdingbar – sie stellen die Basis eines tatsächlich effizienten Lademanagements dar.

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Clever Shuttle Konstantin Robert Lehrmann
Autor

Konstantin Robert-Lehrmann

Senior Operations Project Manager
Konstantin ist seit Sommer 2018 verantwortlich für den Aufbau und die operative Optimierung von CleverShuttle Standorten. Ein Schwerpunkt seiner Arbeit liegt in der Errichtung bedarfsgerechter Ladeinfrastruktur und deren effizienter Nutzung im späteren Fahrbetrieb.