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arcAKTUELL 4.2012 - Raumbezogene Aspekte gesellschaftlicher Fragen

40 S C H U L E N U N D U N I V E R S I T Ä T E N Elektrofahrzeuge im Flottenbetrieb Standortoptimierung der Ladeinfrastrukturen mit GIS Der fortschreitende Klimawandel und die Verknappung und Verteue- rung fossiler Treibstoffe wie Benzin und Diesel stellen immens große Anforderungen an die Mobilität der Zukunft. Ein Umstieg von Verbren- nungsmotoren auf elektrische Antriebe kann insbesondere für Fahr- zeugflotten dabei eine vielversprechende Perspektive sein. Der Schlüs- sel für einen erfolgreichen Umstieg auf Elektrofahrzeuge liegt ganz sicher im bedarfsgerechten und kostengünstigen Aufbau von Lade- infrastrukturen. Geoinformationssysteme (GIS) können bereits heute ei- nen tragfähigen Rahmen für die kostenoptimierte Standortplanung von Ladestationen bilden. Die speziellen Anforderungen an die kostenop- timale Auswahl von Ladesäulenstandorten erfordern jedoch ein geson- dertes Optimierungsmodul, das im Rahmen einer Master Thesis im UNIGIS-Studium an der Universität Salzburg entwickelt und in ArcGIS von Esri integriert wurde. Herausforderung Die Umstellung von Flottenfahrzeugen auf Elektroantrieb ist von lästi- gen Problematiken wie der geringen Reichweite und dem hohen Lade- zeitbedarf der Elektrofahrzeuge geprägt. Es kommt hinzu, dass Umwe- ge oder Verzögerungen durch Ladevorgänge häufig überhaupt nicht in Kauf genommen werden wollen. Die Kosten zur Errichtung von Lade- stationen sind beträchtlich, eine sorgfältige Auswahl der Standorte ist daher unbedingt erforderlich. Die Umstellung auf Elektroantrieb soll für die Flotte möglichst wenige Änderungen an bestehenden Planungen und etablierten Abläufen aus- lösen. Umwege zu Ladestationen und Wartezeiten für Ladevorgänge sind somit praktisch nicht tolerabel. Ein Ansatz, dieses Ziel zu erreichen, ist die konsequente Ausnutzung von Standzeiten der Fahrzeuge für Zwischenladevorgänge während der Ausführung von Aufträgen. Die Kernfragestellung bei der Umstellung einer Flotte auf Elektrofahrzeuge ist somit: An welchen Orten ist welche Anzahl von Ladestationen mindestens er- forderlich, um die Versorgung der gegebenen Bedarfsstruktur mög- lichst kostengünstig aufrechterhalten zu können? Lösung Das Geoinformationssystem ArcGIS for Desktop ermöglicht mit der Network Analyst Extension die Lösung einer Reihe von Standortpla- nungsproblemen zur Versorgung stationärer Bedarfspunkte. Die Beson- derheit der betrachteten Fragestellung ist allerdings, dass die zu ver- sorgenden Bedarfspunkte – Elektrofahrzeuge – sich ja in Bewegung befinden und der Bedarf durch die Bewegung selbst entsteht, bei der elektrische Energie verbraucht wird. Deshalb musste die Funktionalität von ArcGIS durch ein neu entwickeltes Add-in erweitert werden. Das Add-in LARS (Location Analysis for Recharging Stations) basiert auf dem Esri ArcObjects SDK und ist in der Sprache C# mit dem .Net-Framework entwickelt worden. Kern des Add-ins ist ein mathema- tisches Optimierungsmodell, das nach den Methoden des Operations SCHULEN UND UNIVERSITÄTEN

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