Autos, die sich selbst laden

6. Juni 2016, 07:00
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Zwischen Elektroauto und Stromnetz muss kein Kabelsalat sein: Ein Grazer Start-up entwickelt ein Ladesystem, mit dem sich das Auto über eine Vorrichtung am Boden der Garage automatisch mit dem Hausnetz verbindet

Graz – Die Elektroauto-Revolution am Horizont birgt Chancen für Erfinder, die dabei helfen, die Anforderungen der neuen Technologien bestmöglich mit dem Alltag der Menschen zu verbinden. Ist es beispielsweise bei den neuen Fahrzeugen noch notwendig, dass man wie bei ihren benzingetriebenen Vorgängern per Hand eine Ladevorrichtung in eine Öffnung am Auto steckt?

Der junge Unternehmer Christian Flechl beantwortet diese Frage mit einem klaren Nein und tritt mit seinem Grazer Start-up NRG-X Charging Systems an, ein zeitgemäßes System für die Zuführung von Energie zu entwickeln. Die Grundidee des vom PreSeed-Programm der Agentur Austria Wirtschaftsservice unterstützten Unternehmensprojekts besteht in einer Vorrichtung am Boden der Garage, die sich automatisch mit einer Kontaktplatte auf der Unterseite des Autos verbindet. Die exakte Position des parkenden Fahrzeugs spielt dabei – innerhalb eines gewissen Spielraums – keine Rolle. Der Ladevorgang startet ohne weiteres Zutun des Benutzers: "Man fährt in die Garage, steigt aus und geht weg", sagt Flechl.

Automatisch andocken

"Die Idee ist im Rahmen meiner Diplomarbeit an der TU Graz entstanden", blickt der Unternehmer zurück. "Ich habe über die Auswirkungen der Elektromobilität auf lokale Niederspannungsnetze geschrieben. Dabei ist mir bewusst geworden, dass es noch keine gut funktionierenden Systeme gibt, bei denen automatisch eine Verbindung von Elektroauto und Ladesystem hergestellt wird."

Der Autokonzern VW habe zwar einen Laderoboter demonstriert, der Kabel anstecken kann, was für Flechl aber "so aufwendig und teuer ist, dass er niemals für Privatanwender interessant sein kann." Auch bei berührungslosen Ladesystemen, die den Strom durch elektromagnetische Induktion übertragen, ist der Unternehmer skeptisch: Solche Systeme seien noch nicht marktreif, sehr teuer und aufgrund von Umwandlungs-, Streu- und Wirbelstromverlusten ineffizient.

Die Herausforderung für Flechl war nun, die komplexe Bewegung, die für einen herkömmlichen Ansteckvorgang nötig ist, so weit wie möglich zu vereinfachen. Es habe einige Zeit gedauert, die Probleme zu erkennen und auf die Lösung mittels einer einfachen Robotik zu kommen, erläutert der Erfinder. Anstatt den Stecker mithilfe einer "bis zu sechsachsigen Bewegung" an sein Ziel zu führen, benötigt sein Ladesystem lediglich eine einachsige, vertikale Bewegung des Ladearms, der automatisch angehoben wird, sobald die Sensoren das abgestellte Fahrzeug über ihm erkennen.

Der konusförmige Stecker am Ladearm rutscht in eine der komplementär geformten Zellen in der 40 mal 40 Zentimeter großen Ladeplatte an der Autounterseite. Solange der Arm auf diese Platte trifft, ist das Laden möglich. Beim Design selbst war es wichtig, den Funktionsumfang des EU-Standardsteckers Mennekes Typ 2, der 2013 eingeführt worden war, abzubilden, so Flechl. Insgesamt müssen dafür sieben Kontakte durchverbunden werden. "Der Vorteil liegt in den großen kreisförmigen Kontaktflächen, die sich aus der Steckergeometrie ergeben. Mit bis zu 22 Kilowatt kann geladen werden", erklärt der Gründer. Das Konzept könne aber auch für noch schnellere Ladevorgänge ausgebaut werden.

Schutz-, Sicherheits- und Kommunikationstechnik des vollautomatischen Ladesystems befinden sich in einer Box an der Garagenwand, die auch Rückmeldung gibt, wenn das Fahrzeug außerhalb des Toleranzbereichs geparkt wurde. In einer weiterentwickelten Version könnten die Parameter des Systems auch mithilfe einer Smartphone-App beeinflusst werden, erläutert Flechl.

Wenn in den zukünftigen Smart-Grids der Strompreis je nach Verfügbarkeit variiert, könnten so etwa Ladezeiten bei billigen Preisen in der Nacht programmiert werden. Der Ladevorgang könne genau dann initiiert werden, wenn bei Sonnenschein Solarstrom von einer Hausanlage vorhanden ist. Genauso könne sich das System an kalten Tagen kurz vor der Abfahrt verbinden, um das Auto mit dem Hausnetz vorzuheizen, gibt Flechl Beispiele. Automatische Abrechnungssysteme könnten ebenfalls über das System laufen.

Im Moment werkt Flechl, der seine Erfindung in der vergangenen Woche auf dem Pioneers-Festival präsentierte, mit seinem Mitgründer und Studienkollegen Christoph Schöggler sowie den vier Mitarbeitern des Start-ups noch am Prototyp des Ladesystems. Endes des Jahres sollen Praxistests mit Fahrzeugen erfolgen. Die Verbindung zur TU Graz, an der die Entwicklung wissenschaftlich begleitet wird, bleibt ihm erhalten. Mittlerweile sind auch zwei Patente aus dem Entwicklungsprozess hervorgegangen. Mit Schöggler hat Flechl bereits ein anderes Start-up gegründet, um im medizintechnischen Bereich eine Kühlvorrichtung zur Schmerzbehandlung zu entwickeln. Anfang des Jahres hat er die neue Firma gegründet. Mit Investoren ist er im Gespräch.

Einmal marktfähig, sollen Elektroautos und Garagen einfach mit den Ladesystemen nachgerüstet werden können. In einer Zukunft, in der selbstfahrende Autos die Straßen bevölkern, wird man dann vielleicht mit derartigen Hilfsmitteln die Autos allein in die Garage oder ins Parkhaus zum Aufladen schicken können. (Alois Pumhösel, 6.6.2016)

  • Bei Elektroautos (hier ein Parkplatz) ist es nicht mehr notwendig, sie wie ihre benzingetriebenen Vorgänger per Hand an eine Vorrichtung  zu hängen, die sie mit Energie versorgt. Ein Grazer Unternehmer zeigt mit seinem Ladesystem vor, wie es gehen könnte.
    foto: apa/dpa-zentralbild/jan woitas

    Bei Elektroautos (hier ein Parkplatz) ist es nicht mehr notwendig, sie wie ihre benzingetriebenen Vorgänger per Hand an eine Vorrichtung zu hängen, die sie mit Energie versorgt. Ein Grazer Unternehmer zeigt mit seinem Ladesystem vor, wie es gehen könnte.

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