Die Evolution einer Ladestation
Einstecken und Laden
Ladesäulen - die auch als moderne 'Stadtmöbel' fungieren - müssen neben den funktionalen auch Design-Anforderungen erfüllen. Die Herausforderung dabei ist die Bereitstellung der Ladetechnik in einem nach Design-Aspekten vorgeschriebenen engen Bauraum. Plug'n Charge entwickelt und produziert Ladepunkte für Elektrofahrzeuge und Pedelecs mit einem hohen Wiedererkennungswert dank durchgängigem Design. Dabei setzt das Unternehmen auf Komponenten und Know-how von Phoenix Contact.
Wer kennt sie nicht, die ersten Versionen von Fahrkartenautomaten der Bahn? Schlecht designte unlogische Geräte, an denen Benutzer oft verzweifelten. Ähnlich sieht es häufig bei Ladestationen aus - und viele sind gar nicht als solche erkennbar. Dass es auch anders geht, zeigt Plug'n Charge. Nach dem Motto 'function follows form' ermöglicht die platzsparende und effiziente Ladetechnik von Phoenix Contact alle wesentlichen Aspekte miteinander zu verbinden. Plug'n Charge entwickelt und vertreibt Ladestationen - von Serienprodukten bis hin zur Spezialanfertigung nach Kundenwunsch. Dabei spielt auch die Anbindung an Abrechnungssysteme eine wichtige Rolle. Außerdem legt das Unternehmen großen Wert auf die Nachhaltigkeit seiner Produkte und verwendet Spezialbeton als Gehäusewerkstoff. Gemäß dem Firmennamen haben sich die Experten aus Nordhessen auf das Wesentliche konzentriert. Entstanden ist dabei ein einheitliches Design mit den primären Funktionen Einstecken und Laden. Dabei gab es eine ganze Reihe von Evolutionsstufen. "Am Anfang stand eine komplizierte und teure Bürgermeister-Ladestation", erinnert sich Geschäftsführer Dr. Christian Kahl. "2011 haben wir alles eingestampft und die Begriffe Ladeinfrastruktur und Ladesäule völlig neu definiert." Heute steht der E-Mobilist vor einer modularen, leicht bedienbaren und vernetzten Design-Station aus ultrahochfestem Spezialbeton - wiederverwertbar und mit guter Energiebilanz. Seit 2016 vertreibt Plug'n Charge eine serienreife Produktfamilie von Ladestationen für Elektroautos und E-Bikes - von der Wallbox bis zum komplett ausgestatteten e-mobilen Parkplatzsystem. Dieses besteht aus drei einzelnen Ladesäulen - Satellit, Master, Satellit - und ist leicht um weitere Ladepunkte erweiterbar. Ein Upgrade zur Premium-Version oder zu einer künftigen Generation ist jederzeit möglich. "Wir haben unser Ladesäulen-Konzept von Beginn an auf Modularität ausgelegt", erläutert Dr. Kahl. "Das macht unsere Lösungen für einen zurzeit sehr dynamischen Markt interessant." Vervollständigt wird das Angebot durch einen umfassenden Service bei Aufbau, Inbetriebnahme, Fehlerbehebung und Wartung. "Mit unserer Back-End-Lösung bieten wir dem Kunden die Datenverwaltung, Online-Überwachung und Abrechnung an, inklusive Roaming als Rundum-Sorglos-Paket", so Dr. Kahl.
Laden als Alltagsvorgang
Viel Wert wurde auf die optische und ästhetische Erscheinung der Ladesäule gelegt. "Die Ladestation sollte als solche auf den ersten Blick erkennbar sein. Dabei haben wir uns für die Form der Synapse und denjenigen Farbton entschieden, in dem sich Strom entlädt - die Säule soll für die Synapse im intelligenten Stromnetz stehen", erklärt Dr. Kahl. Die Bedienung orientiert sich vor allem am Alltag der Nutzer:. "Bei vielen Ladesäulen am Markt freut sich der E-Mobilist noch über eine funktionierende Benutzerführung", so Dr. Kahl, "aber mit jedem weiteren Ladevorgang möchte er damit am liebsten gar nicht mehr in Berührung kommen." Nur beim Pedelec-System mit mehreren Ladepunkten braucht es eine Benutzerführung. Hier hat man sich für die Bedienung per Smartphone entschieden. Die Ladesäule bietet einen WLAN-Zugang - ein weiterer Aspekt in Sachen Bedienerfreundlichkeit. Der Nutzer wählt 'Plug'n Charge' als WLAN-Netz auf dem Smartphone und schon öffnet sich automatisch die Bedienseite der Station. An den Premium-Ladestationen für E-Autos wird auch das sogenannte 'Ad hoc'-Laden möglich: Auch E-Mobilisten ohne Vertragsbindung können so Strom tanken und bezahlen in einem Vorgang, indem sie den QR-Code einscannen und per Smartphone mit Paypal bezahlen. Roaming wird ebenfalls angeboten. Möglich ist das durch den 'intercharge'-Standard der Hubject-Plattform.
Industriestandard als Rückgrat
Die Ladetechnik der ersten Generation hatte das Team um Dr. Kahl noch als Platinenlösung entwickelt. Funktion, Preis und Qualität konnten am Markt aber nicht bestehen. Ohne Mode 3 war diese Lademöglichkeit nicht auf dem Stand der Technik. "Wir haben uns dann nach einem Systemausrüster umgeschaut und sind bei Phoenix Contact E-Mobility mit seinem durchgängigen Produktprogramm und dem dazugehörigen Know-how fündig geworden", erinnert sich Dr. Kahl. "Zudem hat Phoenix Contact an der Entwicklung der gängigen e-mobilen Standards und Normen maßgeblich mitgewirkt." Herzstück der Ladestationen für die E-Mobile ist die EV CC Basic - eine kompakte Mode 3-Ladesteuerung von Phoenix Contact auf Basis der IEC61851-1. In der Premium-Version der Ladestation wird die EV CC Advanced genutzt, eine leistungsstarke IEC61851-1-Ladesteuerung mit Ethernet TCP/IP. Mit dem EEM-350-DMCB MID kommt außerdem ein direktmessendes, MID-konformes Energiemessgerät mit RS485-Schnittstelle zum Einsatz. Der Plug'n Charge-Kommunikationscontroller CPOC (Charge Point Operation Controller) bildet die logische Schnittstelle zwischen allen Geräten und dem Back-End. Der Controller ist offen für künftige Ladecontroller-Serien von Phoenix Contact nach ISO/IEC15118. Damit wird die Plug'n Charge-Philosophie vervollständigt, die sich im Firmennamen manifestiert: Ladestecker einstecken und laden ohne weitere Barrieren. Das Protokoll ISO/IEC15118 macht dies möglich, denn dann autorisiert sich das Elektrofahrzeug mit einer eigenen ID - weitere Nutzerinteraktionen sind nicht erforderlich. Das Back-End-System dient zur Online-Überwachung und zur Verwaltung der Ladestation über LAN oder GPRS. Auf Wunsch kommunizieren die Ladestationen auch mit anderen Roaming-fähigen Back-End-Systemen auf der Basis des Anwendungsprotokolls OCPP 1.6 (Open Charge Point Protocol), das die Kommunikation zwischen Ladestationen und Managementsystem standardisiert. Um die Anlage so sicher und zuverlässig wie möglich zu machen, verrichtet eine allstromsensitive Fehlerstromüberwachung ihren Dienst: Der EV RCM von Phoenix Contact detektiert Fehlerströme entsprechend den Anforderungen der IEC62752. Der Weiterbetrieb des Fehlerstromschutzschalters Typ A ist möglich, da das Modul AC- und DC-Fehlerströme detektiert und den Ladevorgang abbricht bevor der FI in der Installation 'erblindet'. Das Fehlerstrommodul wird durch die kompatible Ladesteuerung von Phoenix Contact automatisch zurückgesetzt. "Das hat den Vorteil, dass der Techniker nicht sofort rausfahren muss", erläutert Dr. Kahl. Die komplette Technik wird gekapselt in einem nach DIN EN61439-2/-3 genormten SVi-Gehäuse von Spelsberg untergebracht. Eine Infrastruktur-Ladedose gemäß VDE-AR-E 2623-2-2 inklusive Deckel ist direkt am Innengehäuse angebracht. Umhüllt wird das Ganze von einem Gehäuse aus Spezialbeton. Neben der Robustheit und den guten thermischen Eigenschaften bietet die Betonsäule einen weiteren Vorteil: Die Farbgebung kann der Kunde selbst wählen - wie z.B. Sandsteinfarbe für den Einsatz an denkmalgeschützten Objekten. Zurzeit arbeitet Plug'n Charge schon daran, die Säulen mittels 3D-Druck herzustellen.
Das Konzept geht auf
Das Feedback aus dem Markt gibt dem Unternehmen Recht: Das durchdachte, gesamtheitliche Konzept einer bezahlbaren modularen Ladeinfrastruktur mit guter Ökobilanz kommt an. So werden zurzeit etwa die Orte und Regionen entlang der Deutschen Märchenstraße von Hanau bis nach Bad Karlshafen in Hessen mit den Ladepunkten von Plug'n Charge elektrifiziert.
Phoenix Contact E-Mobility GmbH
Die Phoenix Contact E-Mobility GmbH in Schieder-Schwalenberg - ein Unternehmen der Phoenix Contact-Gruppe - entwickelt Produkte, Systeme und Lösungen für die Elektromobilität. Im Fokus stehen dabei drei Produktbereiche:
? Controls - mit den Ladesteuerungen EV CC Basic, EV CC Advanced und EV CC Professional nach IEC61851 und IEC15118 zum AC- und DC-Laden
? Connectivity - mit Ladesteckverbin dern nach IEC62196 und GB/T zum AC- und DC-Laden
? Smart Charging - zur Bereitstellung von Back-End-Integrationen über OCPP (Open Charge Point Protocol) und intelligenten Parkplatz-Lösun gen mit Last-Management
Ladesäulen - die auch als moderne 'Stadtmöbel' fungieren - müssen neben den funktionalen auch Design-Anforderungen erfüllen. Die Herausforderung dabei ist die Bereitstellung der Ladetechnik in einem nach Design-Aspekten vorgeschriebenen engen Bauraum. Plug'n Charge entwickelt und produziert Ladepunkte für Elektrofahrzeuge und Pedelecs mit einem hohen Wiedererkennungswert dank durchgängigem Design. Dabei setzt das Unternehmen auf Komponenten und Know-how von Phoenix Contact.
Wer kennt sie nicht, die ersten Versionen von Fahrkartenautomaten der Bahn? Schlecht designte unlogische Geräte, an denen Benutzer oft verzweifelten. Ähnlich sieht es häufig bei Ladestationen aus - und viele sind gar nicht als solche erkennbar. Dass es auch anders geht, zeigt Plug'n Charge. Nach dem Motto 'function follows form' ermöglicht die platzsparende und effiziente Ladetechnik von Phoenix Contact alle wesentlichen Aspekte miteinander zu verbinden. Plug'n Charge entwickelt und vertreibt Ladestationen - von Serienprodukten bis hin zur Spezialanfertigung nach Kundenwunsch. Dabei spielt auch die Anbindung an Abrechnungssysteme eine wichtige Rolle. Außerdem legt das Unternehmen großen Wert auf die Nachhaltigkeit seiner Produkte und verwendet Spezialbeton als Gehäusewerkstoff. Gemäß dem Firmennamen haben sich die Experten aus Nordhessen auf das Wesentliche konzentriert. Entstanden ist dabei ein einheitliches Design mit den primären Funktionen Einstecken und Laden. Dabei gab es eine ganze Reihe von Evolutionsstufen. "Am Anfang stand eine komplizierte und teure Bürgermeister-Ladestation", erinnert sich Geschäftsführer Dr. Christian Kahl. "2011 haben wir alles eingestampft und die Begriffe Ladeinfrastruktur und Ladesäule völlig neu definiert." Heute steht der E-Mobilist vor einer modularen, leicht bedienbaren und vernetzten Design-Station aus ultrahochfestem Spezialbeton - wiederverwertbar und mit guter Energiebilanz. Seit 2016 vertreibt Plug'n Charge eine serienreife Produktfamilie von Ladestationen für Elektroautos und E-Bikes - von der Wallbox bis zum komplett ausgestatteten e-mobilen Parkplatzsystem. Dieses besteht aus drei einzelnen Ladesäulen - Satellit, Master, Satellit - und ist leicht um weitere Ladepunkte erweiterbar. Ein Upgrade zur Premium-Version oder zu einer künftigen Generation ist jederzeit möglich. "Wir haben unser Ladesäulen-Konzept von Beginn an auf Modularität ausgelegt", erläutert Dr. Kahl. "Das macht unsere Lösungen für einen zurzeit sehr dynamischen Markt interessant." Vervollständigt wird das Angebot durch einen umfassenden Service bei Aufbau, Inbetriebnahme, Fehlerbehebung und Wartung. "Mit unserer Back-End-Lösung bieten wir dem Kunden die Datenverwaltung, Online-Überwachung und Abrechnung an, inklusive Roaming als Rundum-Sorglos-Paket", so Dr. Kahl.
Phoenix Contact Deutschland GmbH
Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 5 2018 - 05.09.18.Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de