Beteiligte Institute am KIT
AIFB, Lehrstuhl Prof. Dr. Oberweis
Institut für Angewandte Informatik und Formale Beschreibungsverfahren (AIFB) (Prof. Dr. Andreas Oberweis)
Die Forschungsgruppe Betriebliche Informationssysteme, unter der Leitung von Prof. Oberweis, beschäftigt sich mit Methoden, Vorgehensmodellen und Werkzeugen für das Business Process Engineering und das service-orientierte Workflow-Management, unterschiedlichen Non-Standard-Anwendungen betrieblicher Informationssysteme sowie der strategischen Informatik-Planung und -Organisation in Unternehmen.
Im Rahmen des Forschungsprojektes CROME befasst sich das AIFB-O mit der Konzeption und Entwicklung eines standardisierten Rahmenwerks für IT-gestützte Dienste, auf dessen Grundlage ein einheitlicher Zugang zu datenzentrierten Mehrwertdiensten ermöglicht werden soll. Bei der grenzüberschreitenden Elektromobilität besteht das Problem darin, dass die Nutzung von Diensten (Lokalisieren, Reservieren, Laden, Bezahlen etc.) verschiedener Anbieter in Deutschland und Frankreich in einer einheitlichen und transparenten Weise möglich sein soll. Für die Nutzung und die Bereitstellung solcher Dienste soll im Rahmen des Projekts ein standardisiertes Rahmenwerks konzipiert und entwickelt werden.
Mitarbeiter:
AIFB, Lehrstuhl Prof. Dr. Schmeck
Institut für Angewandte Informatik und Formale Beschreibungsverfahren (AIFB) (Prof. Dr. Hartmut Schmeck)
Zentrales Thema der Forschungsgruppe Effiziente Algorithmen von Prof. Schmeck am Institut für Angewandte Informatik und Formale Beschreibungsverfahren (AIFB) ist die Entwicklung von Methoden für den wirtschaftlichen Einsatz moderner Rechnerinfrastrukturen zur Planung, Verbesserung und Ausführung von Informationsverarbeitungs-, Geschäfts- und Fertigungsprozessen. Von besonderem Interesse sind dabei vielfältig vernetzte, adaptive Systeme mit der Fähigkeit zur Selbstorganisation, deren Beherrschbarkeit und effiziente Nutzung ein wesentliches Ziel des Organic Computing ist.
Im Rahmen des Forschungsprojektes CROME befasst sich das AIFB-S mit der Untersuchung verschiedener Interfaces von Diensten zur Flexibilisierung und Steigerung der Benutzerfreundlichkeit von Elektrofahrzeugen. Dienste bieten umfangreiche Unterstützung bei der Nutzung von Elektrofahrzeugen und können dazu beitragen, ihre Akzeptanz zu erhöhen. Sie liefern dem Benutzer wichtige oder nützliche Informationen bezüglich Reichweite, Lademöglichkeiten, Ladezeitpunkt und Ladedauer im grenzüberschreitenden Verkehr. Das Anzeigen und die Bedienbarkeit von Diensten erfolgt über verschiedene Interfaces wie Web-Applikationen oder Smartphone, die bereits jetzt einer breiten Masse von Nutzern zugänglich sind. Die Benutzeroberflächen dieser Interfaces sind bisher allerdings weitgehend statisch und können nicht ohne weiteres flexibel an die Bedürfnisse verschiedener Benutzer angepasst werden. Vor allem in Anbetracht der bilateralen Anforderungen des CROME-Projekts sind die Möglichkeit einer flexiblen Personalisierung der Interfaces auf die einzelnen Nutzer von großer Bedeutung und ein wichtiger Faktor für die Akzeptanz der Dienste.
Mitarbeiter:
DFIU
Deutsch-Französisches Institut für Umweltforschung (DFIU) (Prof. Dr. Wolf Fichtner)
Die übergeordnete Zielsetzung am Deutsch-Französischen Institut für Umweltforschung ist die "techno-ökonomische" Analyse von Energiesystemen bzw. Stoffströmen zur Beurteilung von strategischen und/oder umweltrelevanten Fragestellungen. Dabei werden sowohl Energiesysteme von Nationen oder Regionen als auch von Unternehmen und Haushalten betrachtet. Traditionell bearbeitete strategische Fragestellungen betreffen u.a. Kapazitätsausbau und -einsatzplanung, Technologie- und Instrumentenbewertung sowie die Entwicklung von Emissionsminderungs-
strategien.
Neben der Organisation des Projekts CROME am KIT befasst sich das DFIU mit der Analyse aller Prozesse in Deutschland und Frankreich zur Erstellung einer Nutzer- und Akzeptanzanalyse. Zur ganzheitlichen Betrachtung der Elektromobilität müssen Daten aus allen Prozessen erhoben werden. Hierzu zählen sowohl ökonomische Prozesse wie Preisstrategien und Business Cases, technische Prozesse wie der Fahrbetrieb und der Ladevorgang als auch soziologische Prozesse wie die Akzeptanzentwicklung. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf Daten, die die Identifikation nationaler Eigenheiten ermöglichen. Das Evaluationskonzept zur Erhebung von Daten, die der Akzeptanzforschung und - Analyse im Bereich Elektromobilität dienen werden, setzt sich aus verschiedenen Methoden zusammen. Es werden über die Laufzeit des Projekts hinweg 3-4 Online-Umfragen bei Elektrofahrzeugnutzern – und Flottenmanagern durchgeführt. Es kommen Smartphones zum Einsatz, die als Datenlogger fungieren und die Informationen aus den Online-Fragebögen ergänzen. Zusätzlich sind Interviews mit Elektrofahrzeugnutzern sowie Workshops mit Flottenmanagern angedacht, um direktes Feedback über die Elektrofahrzeugnutzung von den beteiligten Personen zu erhalten. Den Nutzern- und Flottenmanagern wird eine ID zugeteilt. Diese ID ermöglicht es die Informationen aus den verschiedenen Datenquellen einander zuzuordnen. Somit ergibt sich ein umfassendes Bild der Elektrofahrzeugnutzung – und Akzeptanz.
Mitarbeiter:
FAST
Institut für Fahrzeugsystemtechnik (FAST), Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik (Prof. Dr. rer. nat. Frank Gauterin)
Die Fahrzeugsystemtechnik beschäftigt sich mit der Analyse und Optimierung der komplexen Wechselwirkungen zwischen mechanischen, hydraulischen, elektrischen und elektronischen Komponenten des Fahrzeugs, des Fahrzeugumfelds und derer des Fahrers mit dem Fahrzeug. Der Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik erarbeitet umfassendes, tiefgehendes Systemverständnis, sowie interdisziplinäre Methoden und Prozesse zur Beherrschung der Komplexität in der Fahrzeugentwicklung und technologische Ansätze für verbesserte Fahrzeugfunktionalitäten. Dabei stehen das Gesamtfahrzeug, dessen Fahr- und Betriebsstrategien bei elektrischem, hybridem und verbrennungsmotorischem Antrieb, die Fahrerwahrnehmung und -handlung, Nutzerverhalten, Fahrerassistenzsysteme, umgebender Verkehr, Fahrwerk, Reifen und Fahrbahn im Mittelpunkt der Forschung.
Um eine aussagekräftige Analyse der Nutzung von Elektrofahrzeugen durchführen zu können, sind die Flottenfahrzeuge mit Datenloggern ausgestattet, um automatisiert Messdaten im Fahrbetrieb erheben und übertragen zu können. Hierauf basierend wird im Rahmen von CROME mit den beteiligten Herstellern ein einheitliches, aussagekräftiges Datensample abgestimmt, das zur wissenschaftlichen Auswertung an das KIT weitergegeben wird. Zusätzlich wird dieses Sample um Daten aus einer ergänzenden und eigens entwickelten Erhebung mit Smartphones als Datenlogger um entscheidende Parameter erweitert. Dabei handelt es sich sowohl um Werte aus einer Direktbefragung der Nutzer als auch um kontinuierlich erfasste Sensorwerte. Für diesen Zweck wird eine spezielle Anwendung vom FAST programmiert und weiterentwickelt. Basierend auf den verschiedenen Datenquellen wird eine umfassende Untersuchung der Fahrzeugnutzung auch mit Blick auf die technischen Besonderheiten der Elektrofahrzeuge über den Projektzeitraum hinweg kontinuierlich durchgeführt, um somit umfangreiche Erkenntnisse über den Realeinsatz dieser neuen Mobilitätsform im Alltag zu generieren.
Mitarbeiter:
IEH
Institut für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik (IEH) (Prof. Dr.-Ing. Thomas Leibfried)
Das Institut für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik gehört zu den ältesten Instituten des Karlsruher Instituts für Technologie. Bis 1989 trug es den Namen „Hochspannungsinstitut“. Seine Anfänge reichen bis in den Anfang des letzten Jahrhunderts zurück. Die Umbenennung kennzeichnet den Wandel des Fachgebietes und die Konzentration der Arbeiten in die Breite der elektrischen Energietechnik. Die Kompetenzen des IEH liegen im Bereich der elektrischen Energietechnik und der Hochspannungstechnik.
Im Rahmen des Forschungsprojektes CROME befasst sich das IEH mit der Herausforderung, die Elektromobilität optimal in historisch gewachsenen, bestehenden Verteilnetze zu integrieren. Momentan belastete die Elektromobilität die Verteilnetz kaum. Bis 2020 wird sich dies jedoch drastisch ändern, so dass es von hohem Interesse ist, Erfahrungswerte mit vorhandenen Ladelösungen und den damit verbunden Techniken aus Netzsicht zu sammeln, um Folgen wie z.B. den erforderlichen Netzausbau und Auswirkungen auf die Qualität der Energieversorgung abschätzen zu können. Die Installation immer größerer Anschlussleistungen dezentraler regenerativer Erzeuger hat gezeigt, dass ein reiner Wirkungsleistungstransfer dabei kritisch für die Versorgungsqualität ist. Für die Ladeinfrastruktur ist eine ähnliche Entwicklung zu erwarten.
Mitarbeiter:
ZAR
Zentrum für Angewandte Rechtswissenschaft (ZAR) (Prof. Dr. jur. Thomas Dreier M.C.J.)
Das Zentrum für Angewandte Rechtswissenschaft ist die Dachorganisation für Recht am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Das ZAR vereint unter seinem Dach sämtliche rechtswissenschaftlichen Aktivitäten des gesamten KIT. Eine wesentliche Säule des ZAR ist das Institut für Informations- und Wirtschaftsrecht (IIWR). Zum einen obliegt dem ZAR die Aufgabe, Rechtsvorlesungen innerhalb der Universität zu konzentrieren. Zum Anderen ist das ZAR insbesondere auch im Bereich der Beratung bei Gesetzes- und Verordnungsvorhaben tätig. Schließlich wird auch die interessierte Öffentlichkeit über die neuesten Rechtsentwicklungen informiert und für neue rechtliche Fragestellungen sensibilisiert werden, um deren gesellschaftsverträgliche Lösung mitzutragen. Der Lehrstuhl Prof. Dreier am IIWR hat sich in den letzten Jahren einen hervorragenden Ruf im Bereich der Elektromobilität erarbeitet.
Im Rahmen des Forschungsprojektes CROME befasst sich das ZAR mit der Analyse der Standards für die Marktkommunikation in Deutschland und Frankreich und Ableitung von Empfehlungen für einen harmonisierten europäischen Rechtsrahmen. Zur rechtskonformen grenzüberschreitenden Marktkommunikation (z.B. Abrechnung) bedarf es einheitlicher Datenformate und Regulierungsvorgaben für die Kommunikationsprozesse und der Bestimmung von rechtlich geforderten nichtfunktionalen Eigenschaften (Beweissicherheit, Vertragsbeziehungen, etc.). Da die Rechtslagen zur Integration von Elektromobilität im Energiemarkt in Deutschland und Frankreich differieren und dies exemplarisch für ganz Europa ist, wird die Notwendigkeit einer europäischen Harmonisierung notwendig sein.
Mitarbeiter:
IfV
Institut für Verkehrswesen (IfV) (Prof. Dr.-Ing. Peter Vortisch)
Das Institut für Verkehrswesen befasst sich mit Fragen des Verkehrssektors, die von gesamtgesellschaftlich begründeten Planungskonzepten bis hin zu technischen Problemen des Verkehrs reichen. Mit einem interdisziplinär angelegten Konzept verfolgt das IfV das Ziel, den Verkehr effizient und nachhaltig zu organisieren. Dies bedeutet für das Miteinander aller Verkehrsmittel, die zur Ortsveränderung von Personen, Gütern und Nachrichten zur Verfügung stehen, kurz-, mittel- und langfristig angelegte Prognosen zu entwickeln und darauf die Planung von Verkehrswegen aufzubauen. Die Themenschwerpunkte des IfV können in empirische Mobilitätsforschung (Analyse des individuellen Mobilitätsverhaltens und die Identifizierung der zugrundeliegenden Prozesse), Verkehrsplanung (Erstellung von mikroskopische agentenbasierten Verkehrsnachfragemodelle) und Verkehrstechnik und -telematik (Messung des Verkehrsflusses und Modellierungen des Fahrzeugfolgeverhalten) untergliedert werden.
Das IfV hat im Rahmen des Forschungsprojektes CROME+ die Aufgabe, die in CROME erhobenen Nutzungsmuster der Elektrofahrzeuge in die Gesamtmobilität der Personen zu integrieren und einzuordnen. Wichtigen Input hierfür liefert das Deutsche Mobilitätspanel (MOP). Im Rahmen des MOP werden Haushalte zu ihrem Mobilitätsverhalten im Alltag und zu ihrer Pkw-Nutzung befragt. Mit den vorhandenen empirischen Daten über die Gesamtverkehrsnachfrage und den Daten der CROME-Erhebung über die Nutzung von EV werden die quantitativen Grundlagen für die Einordnung der Elektromobilität in die Gesamtmobilitätsnachfrage in der Markteinführungs- und Marktdurchdringungsphase von EV geschaffen. Dabei wird das multimodale Verkehrsverhalten sowie die Pendelverkehre potenzieller Elektrofahrzeugnutzer erforscht.
Mitarbeiter: