Klug, klüger, am klügsten heißt es heute beim Einsatz von künstlicher Intelligenz beim elektrischen Laden. Folglich hilft Ladestationen der Einsatz von künstlicher Intelligenz den allgegenwärtigen Herausforderung des Ladens elektrifizierter Autos entgegenzuwirken.

Im Grunde genommen, erweitern Elektrofahrzeuge das Stromnetz um die Möglichkeit, Energie an einigen Stellen im Netzwerk zu speichern und an anderen zurückzugeben. Dies erfordert eine bidirektionale Fahrzeug-zu-Netz-Kommunikation (V2G) die bislang noch nicht weit verbreitet ist. Sie tragen daher dazu bei, die Nutzung von Energie aus erneuerbaren Energiequellen zu optimieren. Somit kann der Strom aus Sonnen- und Windenergie besser genutzt werden.

Die Herausforderungen beim Smart Charging

Auf der anderen Seite ist es bereits heute möglich mit Hilfe von Smart-Charging-Algorithmen, ausreichend Ladeleistungen bereitzustellen um kurze Wartezeiten und somit ein rasches Aufladen zu ermöglichen. Die Algorithmen sorgen dafür, dass keine Netzüberlastungen auftreten. Ab einer Jahresenergiemenge von 100MW findet in Deutschland eine Leistungsbepreisung statt. Um hohe Kosten durch Lastspitzen zu vermeiden, ist es wichtig die Gleichzeitigkeit der Ladungen sinnvoll zu steuern. 

Das Laden elektrischer Fahrzeuge unterliegt verschiedenen Bedürfnissen. Diese sollten so organisiert werden, dass eine Überlastung des Stromnetzes vermieden wird. Insoweit sollte elektrisches Fahren nicht zur Folge haben, dass die Strompreise steigen. Ebenfalls sollten die lokalen Stromversorger in der Lage sein ausreichend Energie zu produzieren um dem allgemeinen Strombedarf gerecht zu werden. 

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wurde eine Reihe von technologischen Lösungen geschaffen. Die künstlichen Intelligenz ist ein Lösungsansatz um diesen Problemen entgegenzuwirken. KI hilft dabei den Strombedarf von Elektrofahrzeugen zu lokalisieren, Systeme besser miteinander zu vernetzen und diese als ein soziales Kollektiv untereinander effektiver und intelligenter zu verwalten. 

So denken Computer

Künstliche Intelligenz – oder auch Artificial intelligence (AI) genannt – beschäftigt sich damit Computersysteme um Bausteine zu erweitern, die menschliche Intelligenz nachahmen. In Folge dessen ist es ihr Ziel die computerbasierte Umsetzung von intelligentem Verhalten zu realisieren. In diesem Sinne sind es Aufgaben die normalerweise menschliche Intelligenz erfordern, wie die visuelle Wahrnehmung, die Spracherkennung, Entscheidungsfindungen und die Übersetzung zwischen Sprachen die in der Künstlichen Intelligenz ihre Anwendung finden.

So denken Computer

Künstliche Intelligenz wird auch KI genannt, wobei Intelligenz als Erwerb von Wissen definiert wird. Diese Intelligenz wird als Fähigkeit zum Erwerb und zur Anwendung von Wissen definiert und daher als zu oft mit dem Machine Learning verwechselt. Machine Learning, in der Kurzform ML, steht für den Erwerb von Wissen oder Fähigkeiten. Die Grundlage des ML ist es aus festgelegten bestehenden Daten Aufgaben zu lernen. Die Leistung der Maschine wird durch die Aneignung dieses Wissens optimiert. AI hingegen versucht natürliche Intelligenz zu simulieren, damit komplexe Probleme selbständig gelöst werden können. ML führt zu zielgerichteten Wissenserwerb und AI führt zu Weisheit und Intelligentem “humanen” Handeln.

Die Bedeutung für die Ladeinfrastruktur

Ist fast jede Ladestation ist mit einem kleinen Computer ausgestattet? generell ist die mit einen “Ja” zu beantworten. Wie jeder Computer benötigt auch die Ladestation eine Zentraleinheit. Beim elektrischen Laden ist das ein EV-Laderegler. Daher verwaltet die Steuerung den Ladevorgang des Fahrzeugs. Kurzum alle zugehörigen Daten (Stromverbrauch, Diagnose, Überprüfung des Zustands der Komponenten, Abrechnungsaufzeichnungen usw.) werden hiermit verwaltet. So kommuniziert die Ladestation auch meist mit einem Backend-System (normalerweise mit einem Charge Point Operator – CPO-Backend), dass den Betrieb der Ladestation gewährleistet. 

All diese Prozesse werden ähnlich wie beim PC an die Fortschritte im Bereich der Künstlichen Intelligenz angepasst und optimiert. Damit kann die Ladeinfrastruktur den Energiebedarf einer steigenden Anzahl von Elektrofahrzeugen abdecken. 

KI und smarte Netzwerke

Über all dem, beinhaltet diese Infrastruktur ein effizientes und dynamisches Lastmanagement von Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Mit der Hilfe von Künstlicher Intelligenz können beispielsweise die vorhandenen Netzkapazitäten der Energielieferanten sinnvoll ausgeschöpft werden. Als Folge können hohe Netzgebühren vermieden werden. 

Umso mehr liefert KI somit auch eine Antwort auf die Frage, ob es genügend Strom für eine flächendeckende Nutzung von Elektroautos gibt. Und zwar führt der Einsatz von KI zu einer Entlastung der Energieinfrastruktur. Künstlichen Intelligenz hilft die Ladezeiten und -orte von Autos zu koordinieren. 

Wie du mit der Hilfe von KI effizienter und klüger lädst.

Zudem könnten KI-gestützte Ladeprodukte je nach Lage der Mobilität und des Energienetzes Optimierungen vorschlagen. Mitunter kann es abwägen, das Auto am Arbeitsplatz zu laden, es zuhause stehen zu lassen oder mit einer Mitfahrgelegenheit zur Arbeit zu pendeln.

Diese Informationen erhalten die Ladestationen, da sie auf Erfahrungswerte, aktuelle Verkehrssituationen und -prognosen zurückgreifen. Zusätzlich verfügen Sie über statistische Zahlen der Vergangenheit die sie bewerten können. So mahl sie abschätzen können wie sich das Verhalten anderer auf die Erreichung unserer persönlicher Ziele auswirkt. Die Ausweitung der KI sowohl im Fahrzeug wie in der Ladestation ermöglicht eine Kommunikation zwischen den Systemen, welche die Weiterentwicklung der Künstlichen Intelligenz und das damit verbundene Lernen vorantreibt.

Der Schritt in Richtung Zukunft

Unwiderruflich ist für die KI in der Ladeinfrastruktur die  Zusammenführung der Bedürfnisse verschiedener Nutzer. Folglich sollte es besonders in den Bereichen Mobilität und Energie zu einem im Kern sozial-fairen Mechanismus führen.

Trotzdem ist für Unternehmen eine klassische eigenständige Hardware für EV-Ladestationen zunächst eine kostengünstige Option. Ungeachtet dessen, führt die Implementierung von AI und die damit verbundene Vernetzung von Künstlichen Intelligenzen in der Ladeinfrastruktur in der Zukunft zu unvorstellbaren Chancen und Möglichkeiten.

Künstliche Intelligenz wird nicht das menschliche Gehirn ersetzen.

KI hilft humane Schlussfolgerungen zu ziehen, die mit herkömmlichen statistischen Analysen nicht erreicht werden können. Zusätzlich kann eine KI dabei im Gegensatz zum Menschen mit Leichtigkeit große Datenmengen überblicken und in den Entscheidungen berücksichtigen. Es können schneller komplexe Lösungen gefunden werden. Überdies können Probleme, die heute unlösbar scheinen, gelöst werden. 

Für die Elektromobilität ist diese Fähigkeit von größter Bedeutung, sie führt zur Verkürzung der Ladezeiten. Dies ist die Folge da die Batterien, die Ladesäulen und somit auch die Fahrzeuge miteinander kommunizieren. Systeme die mit KI ausgestattet sind, wissen was der nächste richtige Schritt ist. Und zwar können sie unseren Bedarf an Mobilität gerecht werden. Mit Hilfe der AI kann der Mensch Entscheidungen und Ergebnisse erhalten, die auf ein Datenmenge beruht, die er in seiner Fülle und Vielfalt niemals selbstständig überblicken, bearbeiten und auswerten könnte.

Die aktuellen und potenziellen Auswirkungen von KI in verschiedenen Branchen sind atemberaubend und in ihrer Entwicklung nicht vorhersehbar. In der Fertigung setzen einige der weltweit größten Unternehmen bereits Beeindruckendes unter der Anwendung von KI um.

Die Vorteile und Grenzen von KI

Mit einem Blick zurück in die Vergangenheit, sehen wir das jede technischen Erneuerung von Maschinen und Computer von Angst geprägt war. Solange es Fortschritt gibt, können Mensch verdrängt, dann als überflüssig und als Konsequenz ersetzt werden.

Unabhängig davon, ob dies wirklich eintritt, sind der Mensch und die Maschine ungleiche Gegner und deshalb nicht miteinander zu vergleichen. Stattdessen ist es Ziel und Chance stupide und sich immer wieder wiederholende Tätigkeiten, die der Mensch verrichtet, frühzeitig zu automatisieren. Da diese Abläufe zwangsläufig, im Zuge unseres Strebens nach Fortschritt und Optimierung, automatisiert werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Einsatz von AI immer dann zielführend ist, wenn gut trainierte neuronale Netze auf eine möglichst enge und klar definierbare Aufgabenstellung treffen.

Grundsätzlich ist AI viel zuverlässiger, genauer und schneller als das menschliche Gehirn. Unser Gehirn ist gut darin Daten zu verarbeiten. Es kann verstehen und darüber reflektieren was es tut und den Dingen einen Sinn und Zweck zuweisen. Der Mensch speichert seine Erfahrungen in Geschichten ab. An Details, Fakten oder Daten sind wir oder unser Gehirn gar nicht interessiert, solange das Gesamtbild stimmt. 

Die heutige AI ist nicht dafür geeignet, Regelbrüche und -verstöße auszuführen. Die Fähigkeit, Dinge in Frage zu stellen, verlangt im Gehirn andere Vorgänge als das Lernen und das Vernetzen von Informationen, die sich immer weiter anpassen und optimieren. Es verlangt eine grundlegend andere Art Informationen zu verarbeiten, die wir heute technologisch noch nicht abbilden können. 

Ein Fazit zur KI beim elektrischen Laden

Kurzum zeigt der Ausbau der Elektromobilität und der damit verbundene Ausbau der Ladeinfrastruktur bei der Anwendung künstlicher Intelligenz hauptsächlich Chancen auf.

Mitunter löst sie Probleme die der Mensch allein oder ein Computer ohne Anwendung von KI nicht beheben kann. Um die Weiterentwicklung in diesem Bereich zu unterstützen sollten wir uns heute dafür entscheiden KI-Implementierungen im Fahrzeug oder in der Ladestation zu nutzen.