Ladeinfrastrukturen und den zugehörigen Leitungsnetzen an öffentlichen und privaten

Standorten, insbesondere Fahrzeugserviceeinrichtungen

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Tools für die Planung von E-Ladeinfrastrukturen und von Ladeinfrastrukturen im öffentlichen Raum. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Projektieren einer E- Ladeinfrastruktur einer

Kraftfahrzeugserviceeinrichtung sowie E-

Ladeinfrastrukturen mit den zugehörigen Leitungsnetzen im öffentlichen und privaten Raum.

Stand der Technik

Durch die Förderung von Elektrofahrzeugen mit Bundesmitteln und dem damit zu erwartenden zukünftigen deutlichen Anstieg der Anzahl an Elektrofahrzeugen, auch E-Fahrzeug, auf den Straßen müssen Ladeinfrastrukturen geschaffen werden, die in Bezug auf technische Voraussetzungen und Durchsatz der Nachfrage entsprechen. Im Speziellen sind bei Kraftfahrzeugserviceeinrichtungen die Kernprozesse sukzessive an die neuen Anforderungen anzupassen.

Aktuell beziehen sich die Kernprozesse von

Kraftfahrzeugserviceeinrichtungen hauptsächlich auf den Verkauf und die Wartung von konventionellen Verbrennerfahrzeugen, welche heute vor Verkauf oder während der Wartung auf Kundenwunsch mit fossilen Brenn- und Betriebsstoffen also meist Diesel, Benzin oder Erdgas betankt werden können bzw. bei Vorführ- Fahrzeugen generell betankt werden.

Um parallel den zukünftigen Ansprüchen gerecht zu werden, welche sich durch den steigenden Anteil und Durchsatz an Elektrofahrzeugen ergeben, müssen genaue Abschätzungen über die notwendige Ladeinfrastruktur von Kraftfahrzeugserviceeinrichtungen gemacht werden.

Es ist daher erforderlich, dass sich der Betreiber der Kraftfahrzeugserviceeinrichtung intensiv mit den zukünftigen Anforderungen und Absatzprognosen für Elektrofahrzeuge auseinandersetzt, um für den Standort entweder von Beginn an oder sukzessive optimale Voraussetzungen zu schaffen und um Fehlinvestitionen zu vermeiden.

Skalierbares Umsetzungs-Know-how ist weder bei Stromanbietern und Ladeinfrastruktur- oder Hardwarezulieferern vorhanden, begründet meist durch fehlende Kenntnisse von markenspezifischen Fahrzeug- und Autohaus Prozessen noch bei Architektur- bzw. Bauleitungsanbietern, oder aber auch begründet meist durch fehlende elektrotechnische Kenntnisse.

Dabei ergeben sich für eine betriebsindividuelle Optimal-Planung der Ladeinfrastruktur in Abhängigkeit des Absatzvolumens, der örtlichen Lage des Standortes, etwa eine Region mit dominierender Großstadt, ländlich oder städtisch - auf Englisch auch als „metro",

„rural" oder „urban" bezeichnet -, erhebliche Komplexitäten an die Planungsleistung für die benötigte Infrastruktur.

Ferner können weitere Komplexitäten an die benötigte Infrastruktur für den Fall auftreten, dass weitere Automarken an dem Standort verkauft bzw. gewartet werden, und somit je nach Marke unterschiedliche Anforderungen an die bereitgestellte und abrufbare Serviceintensität für den Kundenverkehr abzubilden sind.

Für die Planer, Projektierer und Betreiber von Kraftfahrzeugserviceeinrichtungen ist es zunächst schwer zu erkennen, mit welchen

„nachfrageorientierten" Ladekapazitäten zu rechnen ist, um die elektro-spezifischen Kernprozesse neben dem bestehenden Geschäft auch in Zukunft störungsfrei bedienen zu können.

Die Kraftfahrzeugserviceeinrichtungen stehen vor der Investitionsentscheidung, kurzfristig die Vorgaben der Hersteller zu erfüllen, welche eine Mindestausstattung an Ladeinfrastruktur in naher oder mittelfristiger Zukunft, etwa in den nächsten 5 bis 10 Jahren fordern oder optimale Infrastrukturen zur Bewältigung Ihrer Verkaufs- und Wartungsarbeiten zu etablieren.

Nicht in jedem Fall sind Investitionen in eine Basisinfrastruktur im Nachhinein ohne erhebliche Mehraufwendungen erweiterbar bzw. revidierbar.

Nicht revidierbare Maßnahmen sind unter anderem mehrfach Tiefbauarbeiten zur Verlegung von

Stromleitungen oder der Einsatz ungeeigneter bzw. nicht erweiterbarer Technologien. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine verbesserte Vorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren zum Projektieren einer Ladeinfrastruktur einer Kraftfahrzeugserviceeinrichtung bzw. eines Standortes bereitzustellen, welche dem Stand der Technik bisher noch nicht bekannt ist.

Gleichfalls ist eine Übertragung der Vorrichtung bzw. des Verfahrens auf private bzw. öffentliche Ladeinfrastrukturen mit den zugehörigen Leitungsnetzen möglich.

Offenbarung der Erfindung

Die oben beschriebene Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch die im Patentanspruch 1 beschriebene Vorrichtung sowie einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch das im Patentanspruch 11 angegebene Verfahren gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 10 angegeben. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Aspekte der vorliegenden Erfindung ermöglichen vorteilhaft, dass elektrische Energie über ein Netzwerk, umgangssprachlich Stromnetz räumlich verteilt wird.

Das Netzwerk umfasst dabei elektrische Leitungen wie Freileitungen und Erdkabeln sowie den dazugehörigen Einrichtungen wie Schalt- und Umspannwerken. Die Leitungsnetze sind bereits physisch vorhanden und werden von Netzbetreibern unterhalten. Das Leitungsnetz hat je nach Material, Leitungsdurchmesser und Umschaltvorrichtungen Belastungsgrenzen.

Laut Bundesnetzagentur müssen Netzbetreiber verhindern, dass Engpässe in Ihren Netzen entstehen. Bei steigender Belastung für die Netze erfolgt situativ ein Ausbau, um Netzstabilität und Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Die Auslegung der Leitungsnetze richtet sich nach Netzstabilität und Versorgungssicherheit.

Aspekte der vorliegenden Erfindung ermöglichen vorteilhaft, dass orientiert an Stromverbrauchern regionale Leitungs-Cluster entstehen, beispielweise für Wohngebiete oder Gewerbegebiete. Engpässe entstehen, wenn zunächst untypisch viele Stromverbraucher zusätzlich auf die -iterativ über sehr lange Zeiträume raumökonomisch entstandenen- Stromnetzkapazitäten zugreifen.

Bislang erfolgt der Leitungsnetzausbau reaktiv, an Stellen an denen Versorgungssicherheit und Netzstabilität gefährdet sind. Beim Ausbau selbst wird die Netzerweiterung mit Planungsprämissen für die örtlich und technologisch statischen Stromabnehmer dimensioniert.

Durch die E-Mobilität erwächst ein neuer Stromabnehmer, welcher technologisch (z.B. AC-Laden, DC-Laden, 2-phasige Ladung, 3-phasige Ladung), örtlich (Bewegungsradius mehrere 100km) und zeitlich flexibel steigende Mengen Strom abnimmt.

Die Erweiterung von Leitungsnetztrassen ist aufwendig, bedarf langer Vorplanungen und Pro ektierungen. Der bisher reaktive und statische Planungsansatz ist nicht übertragbar auf dynamisch steigende Bedarfe durch die E- Mobilität. Dies macht die Antizipation zusätzlicher Energiebedarfe für die Zukunft notwendig.

Damit greifen u.a. Förderprogramme zum Aufbau von Ladeinfrastruktur viel zu kurz, wenn an dem Standort der geplanten Ladeinfrastruktur durch den zusätzlichen Verbraucher Netzstabilität oder Versorgungssicherheit gefährdet werden.

Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind unter der Berücksichtigung von örtlichen, räumlichen und technischen Möglichkeiten ein für den jeweiligen Standort individuell-optimaler Ladeinfrastrukturvorschlag zu erarbeiten .

Der generierte, digitale Prämissen-basierte Ansatz kombiniert die fahrzeugspezifischen Anforderungen der Automarken, mit den elektrotechnischen Möglichkeiten und Limitationen des Standortes und des zukünftigen prognostizierten Absatzvolumens, somit wird eine individuelle Optimal-Planung der Ladeinfrastruktur ermöglicht .

Zu der Prüfung der elektrotechnischen Limitation des Standortes oder der Region (inkl. der vorgelagerten Leitungsnetze) kann dabei erfindungsgemäß ferner auch eine Messung vorgenommen werden, ob die Versorgungsziele mit optimaler Ladeinfrastruktur eingehalten werden können.

Durch eine teil- oder volldigitalisierte Übermittlung der

Ergebnisse wird eine manuelle Beratung vor Ort in den meisten Fällen ersetzbar. Gleichzeitig erhalten die mit der Umsetzung der Ladeinfrastruktur verbundenen Akteure im Autohaus, so etwa ein Autohausinhaber, Architekten, Bauleiter, Hardwarelieferanten, Stromanbieter etc., parallel und zeitgerecht sowie ohne großen

Koordinationsaufwand alle wesentlichen Planungsgrößen. Es entsteht erfindungsgemäß somit eine individuelle Vorgabe zur Lieferantensteuerung.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Projektieren einer Ladeinfrastruktur einer Kraftfahrzeugserviceeinrichtung offenbart, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Dateneingabeeinrichtung, eine Datenbankeinrichtung und eine Berechnungseinrichtung.

Die Dateneingabeeinrichtung ist dazu ausgebildet, Betriebsparameter der Kraftfahrzeugserviceeinrichtung abzufragen und als Betriebsparameterdaten bereitzustellen.

Die Datenbankeinrichtung ist dazu ausgebildet, Regelbasisdaten für die Kraftfahrzeugserviceeinrichtung bereitzustellen.

Die Berechnungseinrichtung ist dazu ausgebildet, basierend auf den Betriebsparameterdaten und den Regelbasisdaten Ladeinfrastrukturplanungsdaten für die

Kraftfahrzeugserviceeinrichtung bzw. für den Standort zu berechnen .

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Dateneingabeeinrichtung dazu ausgebildet, technische Stromversorgungsanschluss- und/oder Nutzungsbedingungen, die über einen lastgangfähigen Zähler über einen gewissen Zeitraum gemessen werden, für einen Standort der

Kraftfahrzeugserviceeinrichtung abzufragen und als die

Betriebsparameterdaten bereitzustellen. Die technischen Nutzungsbedingungen für einen Standort, wie von der Dateneingabeeinrichtung gemessen bzw. bereitgestellt, können dabei Soll- und/oder Ist- Nutzungsbedingungen umfassen.

Weiterhin bevorzugt ist es, wenn die Berechnungs einrichtung dazu ausgebildet ist, basierend auf den technischen Stromversorgungsanschlussbedingungen für den Standort der Kraftfahrzeugserviceeinrichtung eine Verwendung von für den Standort spezifischen Ladetechniken, elektrischen Energiespeichern und/oder von elektrischen Transformatoren zu projektieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Dateneingabeeinrichtung dazu ausgebildet, i) Absatzprognosedaten; ii) Wartungsprognosedaten; iii) Flächendaten; iv) Parkplatzdaten; oder v) Fahrzeugbestandsdaten der Kraftfahrzeugserviceeinrichtung abzufragen und als die Betriebsparameterdaten bereitzustellen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Datenbankeinrichtung dazu ausgebildet, als die Regelbasisdaten Bedarfsermittlungsrelationen für eine benötigte Anzahl an Ladesäulen bereitzustellen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden

Erfindung ist die Bedarfsermittlungsrelationen für die benötigte Anzahl an Ladesäulen in Abhängigkeit einer Leistungsklasse der Ladesäulen bereitzustellen, wenn die Datenbankeinrichtung dazu ausgebildet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Berechnungseinrichtung dazu ausgebildet, basierend auf den Betriebsparameterdaten und den Regelbasisdaten einen elektrischen Energieverbrauch für die Kraftfahrzeugserviceeinrichtung zu berechnen.

Weiterhin bevorzugt ist es, wenn die Dateneingabeeinrichtung dazu ausgebildet ist, einen Kraftfahrzeugtyp abzufragen und als die Betriebsparameterdaten bereitzustellen, wobei die Berechnungseinrichtung dazu ausgebildet ist, basierend auf dem abgefragten Kraftfahrzeugtyp die Ladeinfrastrukturplanungsdaten für die

Kraftfahrzeugserviceeinrichtung bzw. für den Standort zu berechnen .

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Berechnungseinrichtung dazu ausgebildet, als Ladeinfrastrukturplanungsdaten für die

Kraftfahrzeugserviceeinrichtung bzw. für den Standort eine benötige Anzahl an Ladesäulen zu berechnen.

Weiterhin bevorzugt ist es, wenn die

Berechnungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die benötigte Anzahl an Ladesäulen in Abhängigkeit einer Leistungsklasse der Ladesäulen zu berechnen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Projektieren einer Ladeinfrastruktur einer Kraftfahrzeugserviceeinrichtung bereitgestellt, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: Abfragen von Betriebsparametern der Kraftfahrzeugserviceeinrichtung mittels einer Dateneingabeeinrichtung und Bereitstellen der abgefragten Betriebsparameter als Betriebsparameterdaten;

Bereitstellen von Regelbasisdaten für die Kraftfahrzeugserviceeinrichtung mittels einer Datenbankeinrichtung; und

Berechnen von Ladeinfrastrukturplanungsdaten basierend auf den Betriebsparameterdaten und den Regelbasisdaten mittels einer Berechnungseinrichtung.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem zweiten Aspekt der Erfindung oder einer beliebigen Ausgestaltung oder Weiterbildung des zweiten Aspekts der Erfindung auszuführen.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der vorliegenden Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsformen beschriebenen Merkmale der vorliegenden Erfindung.

Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Konzepten der vorliegenden Erfindung . Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Figuren der Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Figuren der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt .

Kurze Beschreibung der Figuren

Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Projektieren einer

Ladeinfrastruktur einer

Kraftfahrzeugserviceeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 2 ein Flussdiagramm zur Illustration von

Schritten eines zum Projektieren einer Ladeinfrastruktur einer

Kraftfahrzeugserviceeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. In den Figuren sind gleiche, gleich wirkende oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der

Erfindung

Zunächst wird die Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben, und sodann die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung beschrieben. Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung 100 zum Projektieren einer Ladeinfrastruktur einer Kraftfahrzeugserviceeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Vorrichtung 100 folgende Untereinrichtungen umfasst: eine Dateneingabeeinrichtung 10, eine Datenbankeinrichtung 20 und eine Berechnungseinrichtung 30.

Die Dateneingabeeinrichtung 10 ist dazu ausgebildet Betriebsparameter der Kraftfahrzeugserviceeinrichtung abzufragen und als Betriebsparameterdaten bereitzustellen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können Betriebsparameter beispielsweise die Stromversorgungsanschlussbedingungen für einen Standort, die örtliche Lage des Standortes, Flächendaten, Parkplatzdaten, FahrzeugbeStandsdaten,

Wartungsprognosedaten, die verkauften bzw. gewarteten Automarken, Absatzprognosedaten und Mix der Kraftfahrzeugserviceeinrichtung sein.

Die Vorrichtung 100 zum Projektieren einer Ladeinfrastruktur einer

Kraftfahrzeugserviceeinrichtung kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Kraftfahrzeugserviceeinrichtungen in der Form von Ladesäulen oder Anordnungen von mehreren Ladesäulen im Verbund angeordnet sein. Mit anderen Worten, die Vorrichtung 100 kann in eine Steuerung für Ladesäulen bzw. Anordnungen von Ladensäulen integriert werden.

Um schrittweise eine bundesweite Versorgung mit technologisch sinnvollen Lademöglichkeiten aufzubauen, kann die Vorrichtung 100 zum Projektieren einer

Ladeinfrastruktur eine toolbasierte Netzplanung der Ladeinfrastruktur auf lokaler, regionaler und nationaler Ebene umfassen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Projektieren einer Ladeinfrastruktur inkl. der dazugehörigen Leitungsnetze von Standorten z.B. einer Kraftfahrzeugserviceeinrichtung, wobei die Vorrichtung 100 umfasst: eine Dateneingabeeinrichtung 10, welche dazu ausgebildet ist, Betriebsparameter des Standortes abzufragen und als Betriebsparameterdaten bereitzustellen; eine Datenbankeinrichtung 20, welche dazu ausgebildet ist, Regelbasisdaten für den Standort bereitzustellen; und eine Berechnungseinrichtung 30, welche dazu ausgebildet ist, basierend auf den Betriebsparameterdaten und den Regelbasisdaten Ladeinfrastrukturplanungsdaten für Standorte z.B. Kraftfahrzeugserviceeinrichtungen sowie in aggregierter Form für regionale Ladeinfrastruktur/- Leitungs-Netzplanungen und zu berechnen.

Die Hersteller haben aufgrund der Erstellung von nationalen Vertriebsnetzplanungen anhand Fahrzeug- Zulassungen und Kundenverhalten umfangreiche Erfahrungen hierzu. Durch Kombination der Systematik mit den Anforderungen an das Ladeverhalten von Elektrofahrzeug Nutzern sowie lokalen Standort-,

Platz- und/oder Energieeinspeiseverhältnissen entsteht eine Methode zur Vorhersage von optimalen Ladestandorten und deren technologischer Ausstattung.

Die Vorrichtung 100 ist beispielsweise dazu ausgebildet, eine zeitliche Staffelung nach Prioritäten bzw. Wachstumsprognose zu ermöglichen.

Folgende toolbasierte Schritte sind beispielsweise in der Vorrichtung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung implementiert :

Das Bereitstellen und/oder das Abfragen von Inputgrößen zur Erstellung einer Netzplanung einer Anordnung von Ladesäulen umfassen beispielsweise folgende von der Vorrichtung 100 durchführbare Verfahrensschritte :

Die Vorrichtung 100 kann Zulassungsdaten zu Kraftfahrzeugen, zu Modellen und/oder zu im Kraftfahrzeug verbauten Batteriegrößen erhalten und verarbeiten .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung 100 ferner eine Auswertung von Zulassungsmeldungen auf Basis von vorgebbaren statistischen Bezirken oder definierter Bereiche auswerten, um eine Verteilung bzw. Häufung von E-Fahrzeugen auf regionaler Ebene festzustellen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung 100 ferner dazu ausgebildet sein, als Inputgrößen Daten über Fahrzeugmodelle, Batteriegrößen, Batteriekapazitäten oder Ladezeiten von zulassungsfähigen Fahrzeugmodellen (aller Hersteller bzw. Anbieter) als Kalkulationsbasis für das Rechentool zu verwenden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung 100 ferner dazu ausgebildet sein, als Inputgrößen zur Erstellung der Netzplanung mindestens eine der folgenden Parameteroptionen zu verwenden: Ein Kunden-, Fahrzeug-, oder Ladeverhalten, Daten durch Auslesen des Nutzungs- und Ladeverhaltens aus der OBD-Schnittstelle von Fahrzeugen (OBD=Onboard Diagnose Schnittstelle aus der sich z.B. Verbrauch, gefahrene Strecken, Ruhezeiten etc. auslesen und online übertragen lassen).

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung 100 ferner dazu ausgebildet sein, als Inputgrößen zur Erstellung der Netzplanung mindestens eine der folgenden Parameteroptionen zu verwenden:

Daten über eine Stichprobe pro Modell um mit statistischer Genauigkeit auf das Nutzungsverhalten von Kunden (Privatkunden vs. Flottenkunden vs. Miet-/ Sharingfahrzeuge) schließen zu können.

Das festgestellte Nutzungsverhalten von Kundengruppen beinhaltet das Ladeverhalten von Nutzergruppen. Für die ausgewählten Nutzergruppen können daher E-Fahrzeug bzw. E-Fahrzeug-Halter- spezifische Standard lastprofile (SLP) oder Ladeprozessprofile (LPP) bemessen werden.

Ein Standardlastprofile (SLP) kann wie von der vorliegenden Erfindung verwendet dabei wie folgt definiert werden

Ein SLP ist ein repräsentatives Lastprofil, mit dessen Hilfe der Lastgang einer Marktlokation gemessen, prognostiziert und bilanziert wird.

Dabei ist davon auszugehen, dass das jeweilig repräsentative Profil durchschnittlich von der jeweiligen Verbrauchergruppe abgenommen wird. Das vorgestellte Verfahren verarbeitet Eingangsmessdaten weiter in Standardlastprofile.

Für jede E-Fahrzeug-Halter-Kombination ist ein Standardlastprofil abzuleiten.

Die Ableitung dieser Standardlastprofile erfolgt in statistisch repräsentativen empirischen Messungen.

Dazu werden die E-Fahrzeuge in Gruppen mit unterschiedlichen Batteriegrößen unterteilt.

Die Differenzierung der Haltergruppen erfolgt nach festgelegten Parametern. Ein Lastprofil für eine Batterie-Halter-Kombination (z.B. Batteriekapazität: 5-25 kWh, Nutzer: Small Commercial => Ladung 7,2kW, 06:30 bis 09:00 Uhr) kann durch Leistungsmessung im zeitlichen Verlauf ermittelt werden. Das repräsentative zeitliche Bezugsverhalten für jede Technologie-Halter-Kombination lässt sich dann in Standardlastprofilen festhalten. Die Vorgaben und Aggregation der Ladeinfrastruktur nutzenden Technologie-Halter-Kombination in Standardlastprofilen ist Bestandteil der weiteren Berechnung für bedarfsgerechte Ladeinfrastrukturen und Leitungsnetze.

So wird beispielweise durch SLP-Aggregation die zeitbezogene Sollleistung, Psoll, für eine Marktlokation ausgewiesen. Bei einem Vergleich von je einem Standardlastprofil ohne E-Fahrzeug und einem Standardlastprofil E-Fahrzeug mit Heimladen einer definierten Batterie-Halter-Kombination tritt dabei eine deutliche Glättung des Lastprofilverlaufs auf durch das Heimladen auf und Spitzenlasten werden deutlich reduziert. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung 100 ferner dazu ausgebildet sein, als Outputgröße eine Idealnetzplanung auszugeben:

Beispielsweise erfolgt dabei die Ausgabe von Idealstandorten, an denen sich häufig Fahrzeuge aufhalten und geladen werden könnten, d.h. zeitliche Verweildauer gegeben oder hohe Wahrscheinlichkeit, dass Batterien geladen werden müssten.

Beispielsweise erfolgt dabei die Ausgabe einer Idealnetzplanung für E-Ladeinfrastrukturen und den dazugehörigen räumlich benötigten Leitungsnetzkapazitäten .

Die Vorrichtung 100 kann dabei gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein, ein E-Kleinwagen mit einer Batteriegröße von 35 kWh, zugelassen in einer deutschen Großstadt, sollte mit hoher statistischer Wahrscheinlichkeit 2-3 Mal pro Woche in einem Umkreis von 15 km für mind. 5 Stunden geladen werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung 100 ferner dazu ausgebildet sein, als Outputgröße eine Kombination im Idealnetz mit kW-Nachfrage auszugeben:

Eine Toolbasierte Berechnung der voraussichtlich nachfragorientierten kW-Angebotsleistung für

Idealstandorte durch Hochrechnung (Zugelassene

Fahrzeuge im Umkreis, Batteriegrößen/ Ladekapazitäten der Fahrzeuge, Wahrscheinlichkeit für Nachladung). Eine Toolbasierte Berechnung der voraussichtlich nachfragorientierten kW-Angebotsleistung für öffentliche Parkplätze, Gewerbe-Parkplätze mit Wartezeitüberbrückungsmöglichkeiten,

Tankstellenanlagen .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung 100 ferner dazu ausgebildet sein, einen manuellen Verarbeitungsschritt von einem Benutzer zu empfangen:

Beispielsweise eine vom Nutzer getroffene Vorauswahl geeigneter Standorte, einen Abgleich von Idealstandorten und/oder von hoher oder hoch zu erwartender kW-Nachfrage mit bestehenden Flächen (z.B. Parkplätze, Tankstellenanlagen) bzw. frei zur Verfügung stehender Grundstücke (Identifikation z.B. durch Matching Statistischer Bezirke mit Luftbildaufnahmen) .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung 100 ferner dazu ausgebildet sein, als Inputgröße eine Optimierung ausgewählter Standorte, oder eine Feststellung der maximalen Einspeiseleistung des Standortes durch Messung bzw. Abfrage zu erhalten.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung 100 ferner dazu ausgebildet sein, eine Erhebung der maximal belegbaren Fläche durchzuführen, etwa eine Anzahl der Standplätze die permanent zur Ladung von E-Fahrzeugen verwendet werden können. Zur Sicherstellung der Versorgungssicherheit und der Netzstabilität beim Anschluss von Ladevorrichtungen für E-Fahrzeuge werden entsprechende Niederspannungsanschlüsse spezifiziert.

Ladeeinrichtungen jeder Art für

Elektrofahrzeuge sind dem Netzbetreiber vor deren Installation mitzuteilen.

Ladevorrichtungen mit einer

Leistung bis einschließlich 12 kW müssen gemeldet werden, überschreitet die Summen-Bemessungsleistung der Ladevorrichtungen 12 Kilovoltampere ist zudem die vorherige Zustimmung des Netzbetreibers notwendig.

Sind Netzstabilität oder Versorgungssicherheit gefährdet, behalten sich die Netzbetreiber eine Ablehnung von Ladevorrichtungen von > 12 kW vor.

Gleichzeitig gibt es bei E-Fahrzeugen einen Komfort- Anspruch, welcher die Abnahme einer hohen Strommenge in kurzer Zeit bedingt.

E-Fahrzeuge „tanken" Strom, die Anspruchshaltung der Endkunden ist es, in möglichst kurzer Zeit eine Fahrzeugbatterie aufzuladen und die Wartezeit gemäß der eigenen Präferenzen zu überbrücken.

Bekannt ist, dass für das derzeitige Leitungsnetz die stetig wachsenden Anforderungen des zusätzlichen Verbrauchers „E-Fahrzeug" eine Überforderung darstellen . Wann, wo und welche E-Fahrzeuge Ladung in Anspruch nehmen, dazu haben Stromerzeuger und Netzbetreiber keine validen Prämissen oder Erfahrungswerte.

Bezogen auf den Hochlauf der E-Mobilität würde ein stufenweiser Ausbau des Leitungsnetzes (mangelbasierend: immer an den Stellen an denen Netzstabilität oder Versorgungssicherheit gefährdet sind) zu einer kostenintensiven Generationenaufgabe führen.

Die Konsequenzen des mangelbasierenden Ausbaus sind vielfältig: der Absatz von E-Fahrzeugen in bestimmten Regionen ist nicht möglich, weil keine Lademöglichkeiten geschaffen werden bzw. alle schon blockiert sind. E-Fahrzeuge im Markt können durch mangelnde Lademöglichkeiten nicht genutzt werden. Ladestationen an den falschen Standorten erzielen keinen Ladeumsatz.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht daher, dass sofern durch die Ladenotwendigkeit von E-Fahrzeugen entstehen räumlich heterogen verteilt

Energieabnahmebedarfe entstehen, diese auch bewältigt werden können.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht, die Bestimmung und Berechnung, an welchen Stellen mit welchen Prioritäten das Leitungsnetz bedarfsorientiert ausgebaut werden muss.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht ebenso anhand von Prognosen zu ermitteln, an welchen Stellen Engpässe im Abgleich mit den gemessenen Ist-Leistungen auftreten werden, damit lassen sich

Investitionsentscheidungen proaktiv gestalten und mit hoher Genauigkeit treffen.

Eine Definition der für den Standort zu verwendenden Ladeinfrastruktur anhand der Limitationen „Fläche" und „Einspeiseleistung" bzw. Ladeverhalten an dem Standort kann vorgenommen werden.

Während bei der Optimierung von Ladeinfrastrukturen bei einem Vertriebs- bzw. Servicepartner der Standort als fixiert gilt, ist bei diesem Verfahren der Standort zunächst variabel.

Ergänzung: Je nach Standort (öffentliches Laden, Kundenladen, Privates Laden, etc.) wird definiert welche Nutzergruppen Zugriff auf projektierten Ladepunkte haben.

Durch das vorliegende Verfahren wird eine optimale Technologie (z.B. AC, DC, max. kW), Verortung Ladepunktanzahl für einen Standort ermittelt. Durch Berücksichtigung Aggregation der Nutzergruppen (Standardlastprofile), der Prozesse

(Ladeprozessprofile), der Anzahl der Ladepunkte und der Ladetechnologie die zusätzliche Belastung durch Ladevorgänge der Leitungsnetze definierten Spitzenlast-Zeitpunkten ermittelt werden.

Auf Basis der planerischen Spitzennetzbelastungen für die bedarfsgerechte Ladeinfrastruktur des definierten Standorts oder der definierten Region können Netzbetreiber die vorhandenen Verteilnetze und dazugehörigen Einrichtungen, wie z.B. Schalt- und Umspannwerke, auf notwendige Ausbauschwerpunkte bemessen (Soll-Ist-Vergleich) und ausbauen.

Beispielsweise wird durch Überlagerung von Standardlastprofilen die Spitzenlast eines gesamten Wohnblocks (PSoll) um 600kW erhöht.

Bestandsanschluss und -Zuleitung zu dem Wohnblock nach Installation der bedarfsgerechten E- Infrastruktur :

Pmax < PSoll = Limitation PSoll : Un < 90% = Limitation PSoll : Imax > 100% = Limitation

Die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass die Ausgangsbasis nicht eine zu verteilende (c.p.) konstante Strommenge ist, sondern der zu bewältigende Bedarf an Ladevorgängen eines Standortes.

Unter Zugrundelegung der an dem Standort bedarfsorientiert zu bewältigenden spezifischen Ladevorgängen wird die E-Infrastruktur des Standortes optimiert.

Damit gehen Nutzer im Wesentlichen nicht leer aus. Konstante Größe ist damit nicht die Leistung des Hausanschlusses des Standortes, sondern der zu bewältigende nutzer- und standortspezifische E- Fahrzeug Ladebedarf an dem sich sowohl die Technologie der Ladeinfrastruktur als auch die notwendige Einspeiseleistung und der dahinterliegenden Transport- und Verteilnetze ausrichtet. Damit bietet die Innovation den technischen Vorteil der Projektierbarkeit optimaler, standortspezifischer Ladeinfrastrukturen und der Aggregationsmöglichkeit auf lokale und nationale Ladeinfrastruktur anforderungen (Optimalnetzplanungen) bzw. der entsprechenden Leitungsnetzkapazitäten.

Nach Auswahl eines Standortes kann das Verfahren zur Optimierung von Standorten für Vertriebs- und Servicepartner analog Anwendung finden. Einsatzmöglichkeiten ergeben sich im Bereich Bund,

Länder, Städte, Kommunen aber auch bei Flottenfahrzeugbetreibern mit lokalen Standorten (Logistiker, Pflegedienste, Großkunden mit Mitarbeiterparkplätzen etc.)

Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann die Dateneingabeeinrichtung 10 den Kraftfahrzeugtyp autonom abfragen.

Die Datenbankeinrichtung 20 ist dazu ausgebildet Regelbasisdaten für die Kraftfahrzeugserviceeinrichtung bereitzustellen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können Regelbasisdaten unter anderem

Bedarfsermittlungsrelationen für eine benötigte Anzahl an Ladesäulen sein oder die bei der jeweiligen Automarke eingesetzten Batteriegrößen und Ladedauern einzelner Fahrzeugmodelle bei normierter Ladeleistung sein.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine normierte Ladeleistung von 11 kW vorgesehen sein bzw. die determinierte Platzbelegungsdauer zum Laden sowie die markenindividuellen Notwendigkeiten zur Durchführung der drei Kernprozesse „Probefahrt", „Fahrzeugauslieferung" und „Fahrzeugservice" werden vorausberechnet.

Das Ladeprozessprofile (LPP) wie von der vorliegenden Erfindung verwendet kann dabei wie folgt definiert sein:

Ein Ladeprozessprofil legt die wesentlichen Geschäftsprozesse fest, welche zu einer lokalen Ladenotwendigkeit führen. Ladeprozessprofile lassen sich z.B. verwenden, wenn es an dem betreffenden Standort wertschöpfende Prozesse gibt, die eine Fahrzeugladung bedingen (z.B. Flottenparkplätze, Mietfahrzeugrückgaben, Kraftfahrzeug Service, Rastplätze)

Im Ausführungsbeispiel sind dies „Probefahrt", „Fahrzeugauslieferung" und „Fahrzeugservice". Im Ladeprozessprofil wird ermittelt, an welchen Verortungen auf dem Prozessweg welche Ladungen aufgenommen werden können (z.B. mittels Relation Fahrzeugstandzeit zu maximaler Ladeaufnahme pro Zeiteinheit).

Die prozessbedarfsgerechte maximale Gesamtleistung ergibt sich aus der Aggregation der aufnehmbaren Einzelleistungen in den Geschäftsprozessen. Im Zuge der weiteren LPP Aggregation z.B. für mehrere Standorte in einem Gewerbegebiet, Wohngebiet, einer Gemeinde etc. und Abgleich mit der c.p. gemessenen Einspeiseleistung entstehen Aussagen zum benötigten Ausbau der räumlichen Leitungsnetzkapazitäten .

Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden

Erfindung können auch Prämissen definiert werden: pro verkauftem Fahrzeug finden im Schnitt fünf Probefahrten statt, danach muss die Batterie jeweils entsprechend definierter kW Leistung geladen werden. Die Berechnungseinrichtung 30 ist dazu ausgebildet, basierend auf den Betriebsparameterdaten und den Regelbasisdaten die Ladeinfrastrukturplanungsdaten für die Kraftfahrzeugserviceeinrichtung bzw. für den Standort zu berechnen.

Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung können als Ladeinfrastrukturplanungsdaten die Anzahl an notwendigen Ladesäulen z. B. in Abhängigkeit einer Leistungsklasse der Ladesäulen, Ladezyklen und Ladedauern für verschiedene Ladetechnologien sowie Automarke bzw. Fahrzeugtyp sein.

Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist die Berechnungseinrichtung 30 dazu ausgebildet, Limitationen am Standort festzustellen und so die Verwendung von unterschiedlichen Ladetechnologien in der Form eines modular determinierbaren Technologiebaukastens vorzuschlagen.

Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist die Berechnungseinrichtung 30 dazu ausgebildet, dass beispielsweise bei einer Überschreitung einer vorgebaren Anzahl an geforderten Ladesäulen gegenüber der Anzahl an freien Parkplätzen, Ladesäulen mit höheren Ladeleistungen als die zuvor normierte Ladeleistung vorgeschlagen werden, um den Fahrzeugdurchsatz aufgrund verkürzter Ladedauer zu erhöhen.

Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden

Erfindung ist im Zuge der Ermittlung der Ladezyklen und

Belegungsberechnung der Ladeinfrastruktur vorgesehen und die Berechnungseinrichtung 30 dazu ausgebildet, dass der durchschnittliche kWh Verbrauch pro Tag bzw. Jahr für das Geschäftsfeld Elektromobilität errechnet wird.

Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist die Berechnungseinrichtung 30 dazu ausgebildet, dass der Wert für ein Lastspitzenmanagement bzw. Optimierung der StromtarifStruktur oder zur Kostenstellenzuweisung in der

Kraftfahrzeugserviceeinrichtung verwendet werden kann.

Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Berechnungseinrichtung 30 durch Kombination der angebotsorientierten kW Vorgaben/Notwendigkeiten der Marken Optimierungsmöglichkeiten der Ladeinfrastruktur für Mehrmarkenbetriebe berechnet.

Dies geschieht beispielsweise etwa in der Form von Marken übergreifenden Abfragen und Planungen für einen Standort, Einsatz von Technologien, die zu den Anforderungen aller Marken kongruent sind, Bündelung von Ladeinfrastrukturen in einem Ladepark oder dergleichen.

Dies ermöglicht vorteilhaft, dass die Anforderungen der Kraftfahrzeugserviceeinrichtungs-Ve rbände (Händlerverbände) erfüllt werden und deutliche Synergieeffekte zwischen den vertretenen Automarken am Standort erzielt werden.

Der Einspareffekt pro Standort ist dabei beispielsweise besonders abhängig von Absatzvolumen, verwendeter technischer Lösung und Automarkenkonstellation und entsteht durch verringerte Beratungskosten, Vermeidung von

Fehlinvestitionen, Optimierung der Prozesskosten in der

Kraftfahrzeugserviceeinrichtung (Autohaus) sowie Schaffung von gemeinsamer Nutzung von Anlagen und Anerkennungsmöglichkeiten zwischen den Automarken.

Des Weiteren ist die Berechnungseinrichtung 30 dazu ausgebildet, eine Verwendung von elektrischen Energiespeichern und/oder von elektrischen Transformatoren basierend auf den technischen

Stromversorgungsanschlussbedingungen für den Standort der Kraftfahrzeugserviceeinrichtung zu projektieren.

Durch die betriebsindividuell verarbeiteten Inputfaktoren durch die Dateneingabeeinrichtung 10 bzw. durch die Datenbankeinrichtung 20, die digitale Verarbeitung und die Generierung und Bereitstellung entsprechend umzusetzender Ausgabegrößen durch die Berechnungseinrichtung 30, ist eine Interaktion der Vorrichtung 100 mit der Außenwelt sichergestellt .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können die Inputfaktoren für das digitale Tool in Form eines Fragebogens im jeweiligen Betrieb abgefragt werden, z.B. prognostiziertes Absatzvolumen und Mix, Wartungsvolumen, Strom-Einspeiseleistung des Standortes sowie aktuelle Spitzenlasten und Erweiterbarkeit sowie Anzahl frei verfügbarer Parkplatzflächen zum Aufladen von Fahrzeugen .

Die Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm zur Illustration von Schritten eines Verfahrens zum Projektieren einer Ladeinfrastruktur einer

Kraftfahrzeugserviceeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In einem Schritt S1 werden Betriebsparameter der

Kraftfahrzeugserviceeinrichtung mittels einer Dateneingabeeinrichtung 10 abgefragt und die abgefragten Betriebsparameter als Betriebsparameterdaten bereitgestellt.

In einem weiteren Schritt S2 werden Regelbasisdaten für die Kraftfahrzeugserviceeinrichtung mittels einer Datenbankeinrichtung 20 bereitgestellt und in einem Schritt S3 zu Ladeinfrastrukturplanungsdaten basierend auf den Betriebsparameterdaten und den Regelbasisdaten mittels einer Berechnungseinrichtung 30 berechnet.

Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung können die technischen Stromversorgungsanschlussbedingungen für einen Standort der Kraftfahrzeugserviceeinrichtung abgefragt werden und als die Betriebsparameterdaten bereitgestellt werden.

Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann basierend auf den technischen Stromversorgungsanschluss- und IST-Nutzungsbedingungen (frei verfügbare KW-Leistung) für den Standort der Kraftfahrzeugserviceeinrichtung eine Verwendung von elektrischen Energiespeichern und/oder von elektrischen Transformatoren projektiert werden.

Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung können i) Absatzprognosedaten; ii) Wartungsprognosedaten; iii) Flächendaten; iv) Parkplatzdaten; oder v) Fahrzeugbestandsdaten der Kraftfahrzeugserviceeinrichtung abgefragt und als die Betriebsparameterdaten bereitgestellt werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.

Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend" und „aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt .

Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.