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Florian Maurer

• Das vermehrte Aufkommen von Elektrofahrzeugen führt dazu, dass Lastspitzen durch erhöhtes Ladeaufkommen zu bestimmten Tageszeiten das Stromnetz überlasten. Im Gegensatz zum Status Quo, indem Lastspitzen ohne Regulierung toleriert werden, bedarf es einer „intelligenten“ Lösung zur dynamischen Glättung von Lastspitzen unter Vermeidung von Einschränkungen der Nutzungsmöglichkeiten bei gleichzeitiger Einhaltung physikalischer Obergrenzen der Netzinfrastruktur. Dies ist zwingend erforderlich, um Netzausfälle zu vermeiden. Zukünftig wird diese Problemstellung durch die Distribution von Möglichkeiten des Smart-Chargings gelöst, welche individuell auf die aktuelle Netzlast, Marktgegebenheiten und den Ladebedarf reagieren. Ein mögliches Vorgehen zur Umsetzung wird in dieser Masterarbeit beschrieben. Zunächst wird eine technische Anforderungsanalyse durchgeführt. Die Machbarkeit wird mithilfe eines Prototyps einer Smart Charging Lösung nachgewiesen. Die Software bietet die Möglichkeit verschiedene Preisstrategien zu befolgen. Abschließend wird die Einhaltung der vorgegebenen funktionalen Anforderungen (REST-Protokolle: OSCP, OCPI; Websockets: OCPP; Anbindung an alle Netzteilnehmer: Ver-teilnetzbetreiber, App, Stromlieferant, Ladesäulenbetreiber) sowie nicht-funktionalen An-forderungen (bspw. geringe Kopplung der Module, flexible Erweiterbarkeit, performante Speicherung, Skalierbarkeit) beurteilt.
• The increased emergence of electric vehicles means that load peaks caused by increased charging volumes at certain times of the day overload the power grid. In contrast to the status quo, in which load peaks are tolerated without regulation, a smart solution is needed to dynamically smooth load peaks while avoiding restrictions on usage possibilities and at the same time complying with physical limits of the grid infrastructure. In the future, this problem will be solved by the distribution of smart charging options. Those can react individually to the current network load, market conditions and charging demand. A possible implementation procedure for a smart charging system for public charging is described in this master thesis. Prominent features include the communication of a price signal to the customer as well as the selection of a suitable electricity provider per charging session. Furthermore the optional integration of parking sessions into the charging process is included. The charging times can then be optimized so that the total pricing is minimized. Here, the two price signals from the electricity provider as well as the distribution service operator are respected, to charge the car when the situation fits best. Prior to the implementation a technical requirements analysis is performed. The feasibility is then demonstrated with a prototype of a smart charging solution. The software o˙ers the possibility for di˙erent pricing strategies. Finally, the compliance with the given functional requirements (REST- protocols: OSCP, OCPI; websockets: OCPP; connection to all network participants: DSO, user app, electricity provider, CPO) as well as non-functional requirements (e.g. low coupling of the modules, flexible expandability, high-performance storage, scalability) are evaluated.´