Energiebedarf batterieelektrischer Fahrzeuge in Abhängigkeit des Verkehrsaufkommens

Zusammenfassung

Die Reichweitenprognose für batterieelektrische Fahrzeuge (engl. battery electric vehicles (BEV)) unterliegt einer Vielzahl äußerer Einflüsse, die durch eine hohe zeitliche und örtliche Variabilität gekennzeichnet sind. Einer dieser Einflussfaktoren ist das Verkehrsaufkommen auf der Route, für die der zukünftige Energieverbrauch zur Schätzung der verbleibenden Reichweite prädiziert werden soll. In der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren vorgestellt, mit dem sich die Auswirkung des Verkehrs auf den Traktionsenergiebedarf von BEV evaluieren lässt. Hierfür werden statistische Kennzahlen aus Fahrprofilaufzeichnungen ermittelt und der Quantifizierung des Verkehrsaufkommens, definiert durch den Verkehrsindex (engl. traffic index TI), zugrunde gelegt. Dieses Verfahren steht im Kontext einer datenbasierten Energiebedarfsprädiktion, bei der das zu erwartende Fahrprofil aus Strecken- und Umgebungsmerkmalen, insbesondere dem Verkehr, prädiziert werden soll. Diesem Konzept, der Berücksichtigung realer und variabler Einflussfaktoren auf einer Route, steht die Vorgabe eines synthetischen, energieoptimalen Geschwindigkeitsverlaufs gegenüber. Eine Gegenüberstellung der Energieverbräuche für reale Fahrszenarien und für Fahrten mit optimiertem Fahrprofil zeigt die Signifikanz des Verkehrs als Ursache für Schwankungen des Energiebedarfs. Dieses Ergebnis und der Befund, dass verkehrsbedingte Schwankungen im Energiebedarf um bis zu 20 % gegenüber dem Mittelwert für vereinzelte Streckenabschnitte auftreten, unterstreicht die Relevanz der Berücksichtigung des Verkehrs in Verfahren zur Energiebedarfs- und Reichweitenprädiktion für BEV.