Durch die Elektrifizierung von Busflotten ergeben sich eine Reihe von betrieblichen Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt, um die Vorteile dieser Antriebstechnologie auf die Straße zu bringen. Insbesondere der Ladezustand der Batterien, die begrenzten Ladekapazitäten, sowie Ladezeiten und Batteriedegradation müssen bei der Planung berücksichtigt und kontrolliert werden, um einen umweltfreundlichen, aber auch reibungslosen und kosteneffizienten
Betrieb zu gewährleisten.
Moderne, datengetriebene Optimierungsmethoden sind die Werkzeuge, die ÖPNV-Betreibern helfen, diese Aufgabe zu meistern. Aus einem konstanten Strom von Ladezustandsdaten können detaillierte Batteriemodelle abgeleitet werden. Diese sind die Basis für ein integriertes Optimierungsmodell, das darauf ausgelegt ist, alle Ressourcen optimal einzusetzen. Die größte Herausforderung im Vergleich zu klassischen, etablierten Bus-Scheduling-Methoden ist die Integration von Ladezustandsbeschränkungen und Kosten. Diese müssen auf einer Detailebene behandelt werden, die erforderlich ist, um die Betriebssicherheit zu gewährleisten und gleichzeitig alle möglichen Freiheitsgrade auszuschöpfen.
In der aktuellen Übergangszeit steht der Betrieb gemischter Flotten im Fokus, in Zukunft müssen jedoch vollelektrifizierte Flotten eingeplant werden und die Leistungsfähigkeit von Optimierungsmethoden muss mit dem
Roll-out von Elektrobusflotten Schritt halten. Dazu werden neue mathematische Methoden von die LBW Optimization gemeinsam mit dem Zuse-Institut Berlin innerhalb des BMBF-Forschungscampus MODAL in einem Verbundprojekt zur Elektrobus-Umlaufplanung entwickelt.
„Wir freuen uns, die langjährige Partnerschaft mit dem ZIB in einem neuen MODAL-Projekt fortzusetzen, das ein Thema von hoher Relevanz aufgreift. Das elektrische Bus-Scheduling kombiniert ein groß angelegtes ganzzahliges lineares Programm mit einem datengesteuerten und nichtlinearen Ansatz zur Berücksichtigung des Batterieladezustands auf einer sehr detaillierten Ebene. MODAL bietet den idealen Rahmen, um innovative Lösungsansätze für dieses Problem zu entwickeln und umzusetzen“, sagt Steffen Weider, Geschäftsführer von LBW Optimization.
Der Forschungscampus MODAL ist ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes Public-Private-Partnership-Projekt im Rahmen der Förderinitiative „Forschungscampus – Public-Private-Partnership for Innovation“ und steht für gemeinsame Forschung mit der Industrie in der Praxis der Optimierung datengetriebener Prozesse, insbesondere in den Bereichen vernetzte Mobilität, nachhaltige Energieversorgung, sichere Kommunikation und personalisierte Medizin. Das MobilityLab von MODAL treibt Innovationen in der Verkehrsplanung und -steuerung durch die Entwicklung effizienter Optimierungsmethoden voran.