Einstecken und Laden – Gemäß ihrem Firmennamen Plug´n Charge haben sich die Experten aus Nordhessen bei der Konstruktion ihrer Ladestationen auf das Wesentliche konzentriert. Von Serienprodukten bis hin zur Spezialanfertigung nach Kundenwunsch entwickelt und vertreibt das Unternehmen aus Bad Emstal bei Kassel seine Produkte. 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 das Unternehmen eine serienreife Produktfamilie von Ladestationen für Elektrofahrzeuge 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 der Geschäftsführer. „Das macht unsere Lösungen für einen zur Zeit sehr dynamischen Markt interessant.“ Vervollständigt wird das Angebot des jungen Unternehmens 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. „In der Schlichtheit liegt die Raffinesse“, meint Dr. Kahl. „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.“ Auch für die Bedienung haben sich die Bad Emstaler einiges einfallen lassen. „Bei vielen Ladesäulen am Markt freut sich der E-Mobilist noch über eine funktionierende Benutzerführung“, so der Geschäftsführer, „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 neuer 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 komfortabel 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 den Geschäftsführer noch als Platinen-Lösung 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 der Phoenix Contact E-Mobility GmbH mit ihrem durchgängigen Produkt-Programm 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 IEC 61851–1. In der Premium-Version der Ladestation kommt die EV CC Advanced zum Einsatz, eine leistungsstarke IEC 61851–1-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/IEC 15118. Damit wird auch die Plug´n Charge-Philosophie vervollständigt, die sich auch im Firmennamen manifestiert: Ladestecker einstecken und laden ohne weitere Barrieren. Das Protokoll ISO/IEC 15118 macht dies möglich, denn dann autorisiert sich das Elektrofahrzeug mit einer eigenen ID, weitere Nutzerinteraktionen sind nicht erforderlich. Das Plug´n Charge 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 IEC 62752. Der Weiterbetrieb des Fehlerstromschutzschalters Typ A ist möglich, da das Modul AC- und DC-Fehlerströme findet und den Ladevorgang abbricht, bevor der FI in der Installation „erblindet“. Das Fehlerstrommodul wird durch die kompatible Ladesteuerung des gleichen Herstellers 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 EN 61439–2/-3 genormten SVi-Gehäuse der Spelsberg GmbH + Co. KG 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, welches mit führenden Unternehmen dieser Branche entwickelt wurde. Neben der Robustheit und den guten thermischen Eigenschaften bietet die Betonsäule einen weiteren Vorteil: Die Farbgebung kann der Plug´n Charge-Kunde selbst wählen – wie etwa Sandsteinfarbe für den Einsatz an denkmalgeschützten Objekten. Zur Zeit arbeitet das Unternehmen schon daran, die Säulen mittels 3D-Druck herzustellen. eve
www.phoenixcontact-emobility.de
Details zu den Systemen für die Elektromobilität von Phoenix Contact: t1p.de/eii0
„Die Ladesäule soll für die Synapse im intelligenten Stromnetz stehen.“
Dr. Christian Kahl, Geschäftsführer Plug´n Charge, Bad EmstalBild: Phoenix Contact
