Elektromobilität Laden am Laternenpfahl

Werden wir künftig an Laternenpfählen Strom tanken? Ubitricity und TE arbeiten daran.
Werden wir künftig an Laternenpfählen Strom tanken? Ubitricity und TE arbeiten daran.

Zusammen mit dem Start-up »ubitricity« plant der Steckverbinder-Hersteller TE Connectivity den Aufbau einer innovativen Ladeinfrastruktur, die schon 2014 in Serie gehen soll. Alexander Jakob, Director Global Product Management für Hybrid & Electric Mobility Solutions bei TE Connectivity, erklärt die Hintergründe.

Herr Jakob, eben hat die EU-Kommission den Typ-2-Ladestecker zum europäischen Standard definiert. Kommt die Elektromobilität in diesem Jahr endlich in die Gänge? Wie optimistisch sind Sie für Ihr Geschäft mit KFZ-Steckverbindern für Elektromobilität?

Alexander Jakob: Die Euphorie der vergangenen Jahre im Bereich der reinen Elektromobilität hat sich bekanntlich etwas gelegt. Dafür verzeichnen Hybridfahrzeuge ein zunehmendes Marktinteresse. Hier sehen wir den Durchbruch mit interessanten Stückzahl- und Umsatzsteigerungen bereits in den kommenden 2-3 Jahren. Die Kundenakzeptanz für batteriebetriebene Elektrofahrzeuge ist, bedingt durch limitierte Reichweite und den verhältnismäßig hohen Kosten, nach wie vor verhalten, so dass ein Durchbruch in den nächsten Jahren nicht zu erwarten ist.
Unabhängig von den aktuellen Marktgegebenheiten sind wir aber überzeugt vom Vormarsch der Elektromobilität und sie bleibt daher ein wichtiger Bestandteil der Unternehmensstrategie. TE hat mittlerweile ein umfangreiches Steckverbinder-Portfolio in der Serienproduktion, welches nach den Arbeitskreisvorgaben der deutschen OEM’s entwickelt wurde. Dieses Portfolio bedient alle wesentlichen Applikationen für zukünftige Hybrid- und Elektrofahrzeuge.

In Deutschland kommen in diesem Jahr einige vergleichsweise hochpreisige Modell in den Markt, auf der anderen Seite existieren Angebote wie der Renault Twizy. Wie beeinflusst das die Entwicklung bei Steckverbindern und Kabeln?

Grundsätzlich werden die Anforderungen an Steckverbinder und Kabel sehr stark durch die Hochvolt-Architektur im Fahrzeug vorgegeben. Abhängig von der Fahrzeugklasse und dem Zielkundenmarkt gibt es hier zum Teil große Unterschiede in den jeweiligen Hochvolt-Applikationen und daraus resultierend variieren die Produktlösungen im Bereich Steckverbinder und Kabel. In einem sind sich aber alle Produkte gleich: bei Hochvoltanforderungen von bis zu 850 V  müssen die allgemein gültigen  Sicherheitsstandards eingehalten werden.

Zuletzt hatten Sie ja eine spannende Kooperation im Bereich Ladeinfrastruktur vorgestellt, mit dem Start-up Ubitricity. Welche Geschäftsidee führt sie denn beide zusammen?

Die Verbindung des Automobilmarktes mit dem Sektor der Energietechnik ist ein gutes Beispiel, wie Trends von Innovationen beeinflusst werden. Kostengünstige Ladetechnik ist ein Schlüsselfaktor für die erfolgreiche Verbreitung von Elektrofahrzeugen. Ubitricity hat das sehr früh erkannt und das Konzept des mobilen Metering entwickelt. Die Einbindung von starken Partnern in das Projekt war von Anfang an erklärtes Ziel. Damit kann Ubitricity als Start-up-Unternehmen sicherstellen, dass eine gute Idee am Ende nicht nur technisch funktioniert, sondern auch kostengünstig herstellbar und international einsetzbar wird. Das sind einige Gründe für die Zusammenarbeit. 

Und Sie sind für die Intelligenz im Ladekabel zuständig.
Wir arbeiten bereits seit längerer Zeit an der Entwicklung intelligenter Ladekabel, da neben der Bereitstellung von zuverlässigen Steckverbindern auch die elektrische Absicherung der Ladevorgänge für die Fahrzeughersteller hohe Priorität hat. Viele der Ladevorgänge werden im privaten Umfeld stattfinden, eine Umgebung in der nicht immer die neuesten Elektroinstallationen vorzufinden sind. Daher muss die Ladetechnik auf mögliche Sicherheitsprobleme reagieren können.

Wo stehen Sie derzeit mit der Entwicklung des neuen Lade- und Abrechnungssystems?

In einer fortgeschrittenen Phase der Erprobung des gesamten Ecosystems, also von der Hardware über die Software bis hin zur übergeordneten Einbindung in Abrechnungssysteme.  Funktionsfähige Muster sind verfügbar und die Planung zur Industrialisierung  ist im vollen Gange. Natürlich gibt es bei komplexen Projekten immer einige Schwierigkeiten, die gute Nachricht hier ist, die Entwicklungspartner sind Profis in ihrem Gebiet und unterschiedliche Blickwinkel auf Herausforderungen bringen robuste Lösungen hervor.

Wann soll die Serienfertigung starten und wie groß sind die erwarteten Stückzahlen?

Eine solche technische Lösung bedarf intensiver Planungs- und Entwicklungsarbeit. Dabei darf der Kunde nie aus dem Auge verloren werden, dessen Feedback auch wieder Rückwirkungen auf die Produkte haben kann, speziell in einem sich rasant verändernden Marktumfeld.  Serienfertigung ist aber auch im hohen Maße eine wirtschaftliche Aufgabe. Daher planen wir einen dem Markt ange-passten Einstieg. Die Serie wird Anfang 2014 starten. Prototypen stehen bereits heute bereit und die nächsten in der Automobilindustrie üblichen Musterphasen bis hin zum validierten Produkt sind in der Feinplanung.

Sind Sie auch am On-Board-Metering-Projekt beteiligt?

Das wird einer der nächsten Meilensteine, um gemeinsam mit der Automobilindustrie festzulegen, wie die Integration in das Auto aussehen wird. Die Idee, das Meter nicht gleich in das Fahrzeug zu verlegen, ist aus der Analyse der Situation bei den OEMs entstanden. Ein intelligentes Kabel hilft dem Fahrzeughersteller die technischen Vorteile dieser Lösung zu nutzen, ohne in die Architektur des Elektro-Fahrzeuges eingreifen zu müssen. Spätere Schritte zur Vollintegration werden wirtschaftlich entschieden, wenn die Stückzahlen dafür dann angemessen sind.

Welche Innovation steckt in der neuen Ladeinfrastruktur? Wie funktioniert die Kommunikation zwischen Station und Kabel?

Mobile Metering verfolgt das Ziel, die Gesamtkosten der Ladeinfrastruktur zu senken. Konventionelle Ladestationen haben eine Energie-Messstelle, elektrische Sicherheitstechnik und Kommunikationsschnittstellen. Da in der Anfangsphase der Elektromobilität mehr Ladestationen als Fahrzeuge zur Verfügung stehen müssen - bis zu Faktor 1 zu 3 wird angenommen - würde eine Verschiebung von Kostenelementen aus der Ladeinfrastruktur hin zum Fahrzeug die Gesamtkosten positiv beeinflussen. Und genau hier setzt das Ubitricity Mobile Metering an.

Anstelle von bis zu drei - unter Annahme des o.g. Faktors: 1 Fahrzeug – 3 Ladepunkte - voll ausge-bauten Ladepunkten wird in der Infrastruktur eine minimalistische Form der Ladestation installiert. Diese besitzt einen eindeutigen Gerätecode und ein Relais, das durch eine verschlüsselte Kommunikation mit dem Kabel den Zugang zum Stromnetz ein- oder ausschaltet. Alle anderen Komponenten befinden sich im Kabel, gehören somit zum Fahrzeug und müssen somit nur einmal aufgewendet werden.

Die Kommunikation mit dem Ecosystem erfolgt dann über das Mobilfunknetz. Da über diesen Weg eine online Autorisierung und Abrechnung erfolgt, kann eine hohe Manipulationssicherheit zu geringen Kosten sichergestellt werden.  Hierin liegt auch eine der Stärken des Systems. Eine ein-deutige Identifikation von Fahrzeug /Kabel und Ladedose ist zu jeder Zeit gegeben und ermöglicht somit eine verbrauchsbezogene Abrechnung zum Beispiel am Arbeitsplatz  oder im öffentlichen Raum, ohne dass dort ein zusätzlicher Abrechnungsdienst zur Entlastung des Hauptzählpunktes vorgenommen werden müsste.

Es wurde auch an einen Offline-Betrieb gedacht, der bei fehlender Kommunikationsverbindung bis zum nächsten erfolgreichen Kommunikationsvorgang eine begrenzte Anzahl von Ladevorgängen ermöglicht. Damit können dann z.B. auch Tiefgaragen kostengünstig erschlossen werden. Darüber hinaus bietet das System auch Möglichkeiten zum gesteuerten Laden, ist abwärtskompatibel mit traditionellen Ladesystemen und bietet auf der Cloud-basierten Datenbasis Raum zur Installation von weiteren Mehrwertdiensten.

Das Gespräch führten Corinne Schindlbeck und Ramona Jeßberger