VDV 261 definiert das Ladeökosystem für Elektrobusse in Europa neu.

VDV 261 definiert das Ladeökosystem für Elektrobusse in Europa neu.

Zukünftig wird Europas elektrische öffentliche Verkehrsflotte noch früher in das intelligente Zeitalter eintreten, dank des Zusammenspiels innovativer Technologien aus zahlreichen Bereichen. Beim Laden verbinden sich intelligente Elektrofahrzeuge mit intelligenten Ladestationen und Ladesäulen im intelligenten Stromnetz. Der Ladevorgang wird durch PNC (Plug and Charge) deutlich vereinfacht und automatisch gestartet, wobei das Fahrzeug den günstigsten Tarif wählt. Die Autorisierung basiert auf Fahrzeug-, Plattform- und Betreiberzertifizierungen.

Ein solches „intelligentes“ Ökosystem für das Laden von Elektrofahrzeugen muss die individuellen Bedürfnisse der Ladestationsnutzer, die Nutzerprofile der Fahrzeuge, die Ladezeitfenster und die Netzlastbedingungen berücksichtigen. Ladeinfrastruktur und Netzressourcen führen eine multimodale Analyse auf Basis der aktuellen Energieverfügbarkeit (einschließlich der Preisstruktur) durch, um den optimalen Aktivierungszeitpunkt zu bestimmen. Die BPT-Funktion (Balanced Power Transfer) der ISO 15118 ermöglicht die Rückspeisung von Batterieenergie ins Netz oder deren Nutzung als Notstromversorgung für andere Elektrofahrzeuge oder Haushalte.

Die Veröffentlichung von VDV 261 soll Transportunternehmen, Busherstellern und Softwareanbietern helfen, eine einheitliche Kommunikation zwischen Elektrobussen und verschiedenen Backend-Systemen, wie z. B. Depotmanagementsystemen, zu etablieren. Die Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Ladestationen wurde im Rahmen internationaler Standardisierungsverfahren umfassend behandelt – ISO 15118, die den Export von Bussen durch die Installation von EVCCs ermöglicht, ist derzeit der etablierte Standard. Die Anforderungen des Elektrobusverkehrs können jedoch allein durch ISO 15118 nicht vollständig erfüllt werden. Insbesondere beschreibt dieser Kommunikationsstandard nicht die Kommunikationsinhalte für Systeme, die Nutzfahrzeuge disponieren und für die nächste Abfahrt vorbereiten, wie z. B. die Aktivierungsvorkonditionierung.

Wenn ein Elektrobus also in eine Ladestation einfährt, muss er eine „intelligente Zusammenarbeit“ initiieren.

Automatische Identitätsauthentifizierung:

Das Fahrzeug führt über PNC (Plug and Charge) eine bidirektionale digitale Zertifikatsprüfung mit der Ladestation durch, wodurch das manuelle Durchziehen der Karte entfällt. Dies erfordert die Anwendung des Kommunikationsprotokolls ISO 15118; die entsprechende Anwendungslösung ist EVCC.

Präzise Bedarfsabstimmung:

Die Ladestation wählt automatisch die optimale Ladezeit anhand des Batteriezustands des Fahrzeugs, des Betriebsplans für den Folgetag und des aktuellen Strompreises. Die Anwendungslösung besteht aus einem intelligenten Managementsystem und einem Ladeinfrastruktursystem für Elektrofahrzeuge (EVCC).

Nahtlose Vorverarbeitungsintegration:

Vor Fahrtantritt wird die für die Innenraumtemperaturregelung benötigte Energie direkt von der Ladestation bezogen (VDV 261-VAS-Funktion), und 100 % der Batteriekapazität stehen für die Fahrt zur Verfügung. Die Anwendungslösung besteht aus einem intelligenten Managementsystem und einem EVCC mit VAS-Funktion.

Was bedeutet VDV 261 für Betreiber des öffentlichen Verkehrswesens?

Die VDV 261 erfüllt ein zentrales Bedürfnis von Elektrobusbetreibern in ganz Europa, indem sie ein standardisiertes Verfahren zur Vorkonditionierung ihrer Elektrobusflotten bereitstellt. Sie ermöglicht es den Betreibern, ihre Fahrzeuge bei kaltem Wetter vorzuheizen und sie im Sommer vor der Abfahrt vom Betriebshof abzukühlen. In einigen europäischen Ländern ist es gesetzlich vorgeschrieben, dass Busse mit VAS-Funktionalität ausgestattet sind und vor Fahrtantritt einen bestimmten Innenraumtemperaturbereich für Fahrer und Fahrgäste einhalten müssen.

VDV 261 Wie wird die Vorkonditionierung von Elektrobussen gehandhabt?

VDV 261 baut auf Kommunikationsprotokollen wie ISO 15118 und OCPP auf. Für die Vorkonditionierung nutzt VDV 261 die bestehende Ladeinfrastruktur und Kommunikationsprotokolle. Zum Laden im Depot muss jeder Elektrobus an eine Ladestation angeschlossen werden. Die zugehörige Telematikplattform erkennt und identifiziert den Bus und übermittelt folgende Informationen an das Fahrzeug: Abfahrtszeit bzw. die Zeit, bis zu der die Vorkonditionierung abgeschlossen sein muss; die Art der benötigten Vorkonditionierung (z. B. Kühlung, Heizung oder Belüftung); und die Außentemperatur, falls sich der Bus in einem Depot befindet, in dem die Außentemperaturen deutlich von den Innentemperaturen abweichen. Anhand dieser Parameter erkennt das Fahrzeug, ob eine Vorkonditionierung erforderlich ist, welche Maßnahmen (Heizen oder Kühlen) zu ergreifen sind und wann es abfahrbereit sein muss. Basierend auf diesen Informationen kann das Fahrzeug sein Klimasystem nutzen, um sich mit der optimalen Temperatur auf die Fahrt vorzubereiten.

Im VDV-261-Protokoll wird die Vorkonditionierung direkt zwischen Fahrzeug und Lademanagementsystem ausgehandelt. Der Vorteil: Sie erfolgt automatisch für alle Busse. Manuelle Eingriffe sind nicht erforderlich, was Produktivität und Sicherheit erhöht. Zudem verlängert die Vorkonditionierung batteriebetriebener Fahrzeuge deren Reichweite, da die zum Heizen oder Kühlen benötigte Energie aus dem Stromnetz und nicht aus der Batterie bezogen wird. Sobald ein Elektrobus an eine intelligente Ladestation angeschlossen ist, übermittelt er Daten, um präzise zu bestimmen, ob und welche Art von Vorkonditionierung erforderlich ist. Das Fahrzeug ist abfahrbereit, sobald es abfahrbereit ist.