Hochschule Karlsruhe Hochschule Karlsruhe - University of Applied Sciences
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E-Mobilität grenzenlos - Föderierter Ladepark für nachhaltigen Güterverkehr am Oberrhein

Die Hochschule Karlsruhe - vertreten durch das Institut für Datenzentrierte Softwaresysteme (IDSS)- ist Konsortialleiter des Verbundvorhabens und koordiniert die Zusammenarbeit von insgesamt 12 Projektpartnern aus Deutschland, Frankreich und der Schweiz.

Ziel des Projekts ist die Konzeption eines grenz- und unternehmensübergreifenden „föderierten Ladeparks" für elektrische Lkw am Oberrhein: Bereits heute an gewerblichen Standorten – Logistikzentren, Lagerhallen, Fahrzeugdepots, Industrieparks – vorhandene Ladekapazitäten sollen über ein im Projekt entwickeltes IT-System kontrolliert für Geschäftspartner und weitere Nutzer geöffnet und buchbar gemacht werden. So können Speditionen Ladekapazitäten entlang ihrer Routen reservieren und grenzüberschreitende Touren sicher und planbar gestalten. Neben der Projektkoordination bringt das IDSS insbesondere seine Expertise in den Bereichen verteilte Softwaresysteme und E-Mobility ein: Das Institut entwickelt ein Softwaresystem zur Verwaltung des föderierten Ladeparks, welches Unternehmen ermöglicht, ihre Ladekapazitäten über Unternehmensgrenzen hinweg kontrolliert zu teilen. Ergänzend arbeiten wir an digitalen Zwillingen zur Echtzeitabbildung der Ladeinfrastruktur sowie an föderiert trainierten Prognoseverfahren, mit denen sich Belegung, Ankunfts- und Abfahrtszeiten sowie Lastspitzen vorhersagen lassen, ohne dass Trainingsdaten zentral zusammengeführt werden müssen. Das Vorhaben eTruckCharge (Projekt-Ref.: B1-8) wird im Rahmen des Programms Interreg Oberrhein aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) der Europäischen Union kofinanziert.

Offizielle Projektseite bei Interreg Oberrhein  
Interreg Oberrhein

 
Motivation

Wie lässt sich die Ladeinfrastruktur für elektrische LKW, die heute schon an Logistikzentren, Lagerhallen und Fahrzeugdepots am Oberrhein vorhanden ist, künftig auch grenz- und unternehmensübergreifend nutzen? Genau das erforscht das Forschungsprojekt eTruckCharge.

Wesentliche Forschungsfragen des Projekts sind:

  • Wie kann ein IT-System konzipiert werden, mit dem Unternehmen ihre Ladestationen für Geschäftspartner kontrolliert öffnen und buchbar machen können – im Sinne eines „föderierten Ladeparks"?
  • Wie lässt sich der Ladebedarf  bereits während der Fahrt KI-gestützt prognostizieren und die Ladevorgänge mathematisch optimiert steuern – unter Berücksichtigung lokal geltender Strompreise?
  • Wie kann ein KI-gestütztes System zur Angriffs- und Anomalieerkennung auf Basis föderierten Lernens gestaltet werden – ganz ohne Austausch sensibler Rohdaten?

 

Geförderte Projektpartner

 

Assoziierte Partner

 

Partnerbeiträge

HKA

Die HKA koordiniert als Projektträger das Verbundvorhaben und die Öffentlichkeitsarbeit. Sie entwickelt auf Basis von Open-Source-Bausteinen ein webbasiertes Softwaresystem, mit dem Ladestationen mehrerer Unternehmen gebündelt erfasst und von registrierten Dritten vorreserviert werden können. Als Datenbasis baut die HKA einen Digitalen Zwilling des föderierten Ladeparks auf, der die Ladeinfrastruktur in Echtzeit abbildet, ohne sensible Daten offenzulegen. Mit föderiertem Lernen trainiert sie KI-Modelle, die Belegung, Ankunfts- und Abfahrtszeiten, Ladezustände und Lastspitzen vorhersagen, und legt damit den Grundstein für ein regionales Basismodell für den Oberrhein.

CESI

CESI leitet die Arbeiten zu Sicherheit und Resilienz im föderierten Ladepark. Ladestationen, E-Lkw, Betreiber und Softwaresysteme bilden ein stark vernetztes IoT-Ökosystem, das als kritische Infrastruktur besonders durch Cyberangriffe gefährdet ist. Dafür entwickelt CESI ein kollaboratives Intrusion-Detection-System auf Basis von föderiertem Lernen und Graph Neural Networks, das Anomalien und komplexe Angriffe bis hin zu Zero-Day-Angriffen erkennt, ohne dass sensible Daten ausgetauscht werden. Das System wird auf der Federated-Learning-Plattform von CESI umgesetzt, auf mehrere Standorte erweitert und abschließend in die Softwareplattform des föderierten Ladeparks integriert.

RPTU

Die RPTU entwickelt Algorithmen zur optimierten Lade- und Routenplanung für E-Lkw sowie optimale Schnellladeprofile. Dabei berücksichtigt sie Netzverträge, Batteriedynamik, Vereinbarungen mit Lkw-Besitzern und Marktpreise für Energie. Validiert werden die Algorithmen in einer Power-Hardware-in-the-Loop-Umgebung (PHIL) der RPTU mit angeschlossenen E-Lkw-Batterien und einem Netzsimulator. Außerdem verantwortet die RPTU die Systemarchitektur und die technischen Demonstratoren und stellt nach Projektende ein Open-Source-Transferpaket mit Optimierungsalgorithmen, Schnellladeprofilen und Backend-Modulen bereit.

CCI

Die CCI leitet die Bedarfsermittlung und Anforderungsanalyse des Projekts. Mit Fragebögen und Experteninterviews erfasst sie bei Logistikern und Industrieunternehmen die technischen, wirtschaftlichen und prozessualen Rahmenbedingungen, einschließlich regulatorischer Unterschiede zwischen Deutschland und Frankreich. In Expertenworkshops mit Industrie und Verbänden werden diese Anforderungen konsolidiert und validiert. Darüber hinaus beteiligt sich die CCI an technischen Tests, an der Evaluation der Ergebnisse und am Aufbau von Transferkanälen in die französische Wirtschaft.

Eurométropole de Strasbourg (EMS)

Die EMS koordiniert die Ergebnisverbreitung und den Ergebnistransfer in die Zielbranchen am Oberrhein. Gemeinsam mit den assoziierten Partnern erarbeitet sie machbare Nutzungsszenarien und künftige Dienstleistungen und dokumentiert Abläufe, Datenflüsse und Interaktionen zwischen Logistikern, Disponenten, Lkw-Fahrern, Ladestationsbetreibern und Energieanbietern. Sie bringt ihr Netzwerk aus E-Mobility-Anbietern und Logistikbetreibern sowie Erfahrung beim Testen von Ladestationen und in der Datenauswertung ein. Über Branchentreffen, Messen und Veranstaltungen macht sie die Projektergebnisse regionalen Unternehmen zugänglich.

FHNW – Institut für Mobile und Verteilte Systeme (IMVS)

Die FHNW bringt ihre Expertise in IT-Sicherheit und Datenschutz in Informationssystemen ein. Zu Projektbeginn analysiert sie die Schnittstellen, Datenflüsse und potenziellen Schwachstellen im IoT-Ökosystem des föderierten Ladeparks und schafft damit die Grundlage für die Sicherheitsarchitektur. Gemeinsam mit CESI entwickelt sie das kollaborative Intrusion-Detection-System und führt Sicherheitstests der Software und Systeme durch. So trägt sie dazu bei, dass der föderierte Ladepark für alle Beteiligten sicher und zuverlässig betrieben werden kann.

Stand

Laufzeit: 07/2026 - 06/2029
 

Kontakt

Projektkoordinator
Prof. Dr.-Ing. Zoltán Nochta
 

Projektförderung

Das Projekt eTruckCharge (Projekt-Ref.: B1-8) wird im Rahmen des Interreg-Programms Oberrhein aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) der Europäischen Union kofinanziert. Die Schweizerische Eidgenossenschaft (Neue Regionalpolitik, NPR) sowie die Kantone Basel-Landschaft, Basel-Stadt und Solothurn beteiligen sich an der Finanzierung der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW).