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EnBW nutzt MongoDB, um den Weg zur Klimaneutralität (Net Zero) zu ebnen

Teilüberschrift: Schnelles und flexibles Infrastrukturmanagement hält den deutschen Marktführer für Elektromobilität auf Kurs für hohe Verfügbarkeit und Performance

BRANCHE

Energie

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Atlas

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Januar 2018
EINLEITUNG

Leistung, wo es zählt

Viele Unternehmen versprechen einiges in Sachen Nachhaltigkeit und erneuerbare Energien, aber wichtig sind die Unternehmen, die auch Ergebnisse liefern. Die EnBW Energie Baden-Württemberg AG ist ein Energieunternehmen mit Hauptsitz in Karlsruhe, Deutschland, spezialisiert auf verbraucherbezogene, systemkritische und nachhaltige Infrastrukturen.

EnBW ist eines der größten Unternehmen seiner Art in Deutschland und Europa. Es beschäftigt rund 26.000 Mitarbeiter und versorgt etwa 5,5 Millionen Kunden, darunter Unternehmen, Kommunen und Verbraucher, mit Strom, Gas, Wasser und energietechnischen Produkten und Dienstleistungen.

Nachdem sich EnBW zuvor auf Energiequellen konzentriert hatte, hat sich das Unternehmen der Nachhaltigkeit verschrieben und eine Strategie der Umstellung auf erneuerbare Energien und die Expansion in damit verbundene Märkte eingeschlagen. Das Unternehmen hat sich ein ehrgeiziges – aber erreichbares – Ziel gesetzt, seine CO2-Emissionen bis 2030 zu halbieren und bis 2035 klimaneutral zu werden.

EnBW-Schnellladen an Autobahnen

DIE HERAUSFORDERUNG

AUFRECHTERHALTUNG EINES IMMER VERFÜGBAREN FAHRZEUGLADENETZES

Im Rahmen der Neuausrichtung betreibt die Abteilung EnBW mobility+ das größte Schnellladenetz für Elektromobilität in Deutschland. Angesichts der wachsenden Zahl von Elektrofahrzeugen will EnBW bis 2025 2.500 Schnellladestationen in ganz Deutschland zur Verfügung stellen und dafür jährlich 100 Millionen Euro investieren. Der Schwerpunkt liegt auf dem Laden mit hoher Leistung, mit Kapazitäten von bis zu 300 kW. Auf diese Weise kann der Fahrer je nach Fahrzeug in nur fünf Minuten eine Reichweite von 100 km erzielen. EnBW wurde kürzlich vom renommierten Testmagazin „CONNECT“ zum besten Ladestationsbetreiber Deutschlands gekürt.

Darüber hinaus bietet EnBW HyperNet den Fahrern von Elektrofahrzeugen mehr als 300.000 Ladepunkte in 16 europäischen Ländern zu einheitlichen Preisen pro Kilowattstunde. In diesem Angebot ist die EnBW mobility+ App enthalten, die in verschiedenen unabhängigen Tests immer wieder als Sieger abschneidet.

Die Verwaltung dieser Infrastruktur – und ihres Wachstums – erfordert jedoch einiges an Fachwissen. Das Netz ist in zwei wesentliche Marktfunktionen unterteilt: Charge Point Operator (CPO, Betreiber von Ladestationen) zur Verwaltung der Infrastruktur und Electromobility Provider (EMP, Anbieter von Elektromobilität) für den Zugang der Endnutzer. Für beide Bereiche ist ein hohes Maß an Datenverfügbarkeit und Flexibilität erforderlich, damit sie voll funktionsfähig sind, und die Aufrechterhaltung der Leistung angesichts des beträchtlichen Wachstums der Datenmengen erfordert erhebliche Ressourcen.

Im Jahr 2017 entschied der Geschäftsbereich EMP zunächst, eine NoSQL-Datenbanklösung einzusetzen, um alle Daten für die Ladestationen zu verwalten. Für diese Aufgabe wäre sonst eine Vielzahl von Tabellen erforderlich gewesen. Darüber hinaus erhöhten mehrere verschiedene Felder die Komplexität, und zwar umso mehr, als das Unternehmen eine schnelle geografische Suchfunktion einführte.

„Wir versuchen immer, uns auf die Verfügbarkeit zu konzentrieren. Das ist ein starkes Unterscheidungsmerkmal“, sagt Steffen Wagner, IT-Systemarchitekt bei EnBW. „Das Aufladen eines Elektrofahrzeugs muss einfach sein und viele CPOs hatten Prozesse, die nicht zuverlässig funktionierten oder zu komplex waren. Das mussten wir ändern.“

„Unsere Entwicklungsteams sind stark vernetzt und wir sorgen dafür, dass es auf allen Ebenen eine einheitliche Technologie gibt. Bei der Entwicklung neuer Komponenten verwenden wir MongoDB, wo immer es möglich ist.“

Steffen Wagner, IT-Systemarchitekt, EnBW

DIE LÖSUNG

Vernetzungstechnik

Die Herausforderung bestand darin, die Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und Leistung deutlich zu verbessern und die programmatische Integration zu verwalten.

Wie sich herausstellte, war die Antwort naheliegender als erwartet. Der Geschäftsbereich CPO hatte MongoDB von Anfang an im Jahr 2019 eingeführt. Daher war es sinnvoll, sowohl das Team CPO als auch das Team EMP in eine Entwicklerdatenplattform zu integrieren, welche die Anforderungen beider Teams erfüllen konnte. Es wurden eine Reihe von Scrum-Teams sowohl für EMP als auch für CPO eingerichtet, wobei zusätzliche Teams sich um die iOS- und Android-Apps kümmerten. MongoDB wurde als Konzernlösung über die unternehmenseigene OnePlatform zur Verfügung gestellt.

„Das Ganze ist granular aufgeteilt, aber unsere Entwicklungsteams sind stark vernetzt und wir sorgen dafür, dass es auf allen Ebenen eine einheitliche Technologie gibt“, erklärt Wagner. „Bei der Entwicklung neuer Komponenten verwenden wir MongoDB, wo immer es möglich ist.“

Das System von EMP wurde ursprünglich in eine selbst gehostete MongoDB Datenbank migriert, wobei Leistung, Skalierbarkeit und Gesamtflexibilität alle wesentliche Verbesserungen an den Betriebsabläufen widerspiegelten. Danach war es sinnvoll, zu MongoDB Atlas, der vollständig verwalteten Cloud-Datenbank, zu wechseln, um alle Wartungs-, Sicherheits- und Verfügbarkeitsbedenken im Zusammenhang mit den jeweiligen Teams von EnBW zu beheben. Der Geschäftsbereich CPO nutzte Atlas von Anfang an, sodass beide Einheiten jetzt parallel auf Atlas laufen.

EnBW-Schnellladen an Einkaufsstätten

DAS ERGEBNIS

Eine Preisgekrönte infrastruktur

Da der Betrieb der Datenbank nun hauptsächlich von Atlas übernommen wird, können sich die internen Teams von EnBW auf die Entwicklung und die Bereitstellung von Leistungen zur Verbesserung der Effizienz und der Betriebskosten konzentrieren. Wagner verweist auch auf wichtige Vorteile in Bezug auf Skalierbarkeit und Migration. „Wenn man an SQL-Datenbanken gewöhnt ist, hat man ein ziemlich starres Modell, wenn man es erweitern möchte“, sagt er. „Die Dokumentendatenbank in MongoDB bietet eine Menge Flexibilität. Wenn man neue Informationen hinzufügt oder Objekte erweitert, funktioniert das sehr gut.“

Er fährt fort: „Flexibilität bei der Programmierung ist auch ein sehr großer Vorteil. Man kann Datenmodelle problemlos erweitern, in der Regel ohne komplexe Migrationen. Selbst wenn dies unvermeidlich ist, bietet NoSQL immer noch Einfachheit und Geschwindigkeit.“

Die Atlas-Oberfläche bietet den Anwendern jetzt einen vollständigen Überblick über die aktuellen Vorgänge in den Datenbanken und ermöglicht es, wichtige Änderungen schnell und einfach vorzunehmen. „Wenn man feststellt, dass man an seine Grenzen stößt, kann man über Atlas ganz einfach eine größere Clustergröße wählen“, erklärt Wagner.

Und die Arbeit zahlt sich aus. EnBW wurde wiederholt als bester Anbieter von Elektromobilität in Deutschland ausgezeichnet und erhielt im November 2021 die Auszeichnung als bester Ladeinfrastrukturbetreiber. Die EnBW mobility+ App wurde außerdem als beste deutsche App für Elektromobilität ausgezeichnet.

Diese Erfolge, die gesteigerte Flexibilität und Arbeitsgeschwindigkeit in den Geschäftsbereichen CPO und EMP sowie die verkürzten Datenzugriffszeiten sind entscheidende Ergebnisse der Einführung von MongoDB. Sie sind laut Wagner auch die wichtigsten Faktoren für die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen. „Die Verfügbarkeit der Infrastruktur ist ein wichtiges Thema und Kunden brauchen positive Erfahrungen“, schließt er. „Die Reichweitenangst ist bei Autofahrern von nicht-elektrischen Fahrzeugen immer noch weit verbreitet. Dem kann man nur mit einer funktionierenden, stets verfügbaren Infrastruktur begegnen. Das ist es, was MongoDB ermöglicht, und deshalb sind wir hier.“

„Die Dokumentendatenbank in MongoDB bietet eine Menge Flexibilität. Wenn man neue Informationen hinzufügt oder Objekte erweitert, funktioniert das sehr gut.“

Steffen Wagner, IT-Systemarchitekt, EnBW

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