Schon seit mehr als 10 Jahren werden in Stuttgart Ladekabel für E-Fahrzeuge entwickelt und produziert. Zusammen mit einem Partner hatte Siegbert Lapp, damals Technikvorstand und heute Aufsichtsratsvorsitzender der Lapp Holding AG, die Idee, ein hochwertiges Kabel für die Automobilindustrie zu verkaufen. Dazu wurde eine moderne Fertigung in Stuttgart aufgebaut und ein umfangreiches Programm an Produkten rund um das Laden von Elektrofahrzeugen zusammengestellt.
Das Geschäft wuchs über die Jahre und als man im Rahmen der Neuentwicklung einer variablen und global einsetzbaren Ladelösung in ganz neue Größenordnungen vorstieß, fiel der Entschluss zur Ausgründung als sogenanntes Corporate Startup und zur Etablierung der Lapp Mobility GmbH. Unter Führung von Geschäftsführer Frank Hubbert, der rund 25 Jahre Erfahrung aus der Automobilzulieferindustrie mitbringt, sind dort mittlerweile 75 Mitarbeiter beschäftigt und bilden ein Team aus erfahrenen Automobilspezialisten und langjährigen Lapp-Spezialisten für Verbindungslösungen. In dieser Konstellation arbeitet das Lapp-Mobility-Team an Produkten und Ladelösungen, die das Laden einfach, flexibel und digital ermöglichen. So hat Lapp bereits für den BMW i3, den Hyundai Kona oder den E-Caddy von Abt sowie für den Carsharing-Anbieter Drive Now in Kopenhagen maßgeschneiderte Ladeprodukte entwickelt. Aktuell wird auch für Jaguar Land Rover ein Ladesystem produziert.
Transportable Ladestation für Ladevorgänge über Haushaltssteckdosen
Ebenfalls aktuell im Portfolio ist beispielsweise die Wallbox Light. Sie kann fest als Ladestation in der Garage installiert und bei Bedarf mit einem einfachen Handgriff als mobile Ladestation im Kofferraum verstaut werden. Mit dieser mobilen Ladestation Basic mit Typ-2-Kupplung und Schuko-Netzstecker kann ein E-Auto an jeder Haushaltssteckdose geladen werden.
Die integrierte Steuer- und Schutzvorrichtung in der Controllbox (IC-CPD) übernimmt dabei die Ladesteuerung. Das IC-CPD im Ladesystem von Lapp erfüllt die Norm IEC 62752 und verfügt über vier LEDs zur Ladekontrolle sowie zur Anzeige von Störungen und einen Ein/Aus-Schalter. „Das IC-CPD ist eine transportable Ladestation, die den Komfort des Mode-2-Ladens deutlich steigert und aus dem ‚Notladekabel‘ ein vollwertiges Ladesystem macht“, sagt Frank Hubbert. Möglich ist das Laden mit 32 Ampere einphasig und 16 Ampere dreiphasig. Damit sind Leistungen bis 11 KW möglich.
Des Weiteren gehören verschiedene Mode-3-Ladekabel für Ladesäule zum Lapp-Portfolio: Neben glatter und spiraliger Form wird auch das Helix-Ladekabel Typ 2 (bis 11 kW) angeboten. Mit 5 m Auszugslänge ermöglicht es einfache und schnelle Ladevorgänge an öffentlichen Ladestationen und Wallboxen. Das Formgedächtnis der Helix erleichtert dabei die Handhabung des Kabels: aufgrund seiner Spannkraft zieht es sich nach dem Ladevorgang automatisch wieder in seine Ursprungsform zusammen. Für den Anwender entfällt damit das zeitaufwendige Aufrollen, die Hände bleiben sauber und das Kabel ist schnell und sicher wieder im Auto verstaut. Bei gleicher Nutzlänge ist es 40 % leichter als herkömmliche gewendelte Kabel.
Webshop mit Lapp-Mobility-Produkten
Beim Laden gibt es allerdings noch viele Herausforderungen. Die verschiedenen Stecker, die oftmals eingeschränkte Zugänglichkeit von öffentlichen Ladestationen sowie die Preisintransparenz und das komplizierte Roaming bei den einzelnen Tarifen, führen oft zu Verwirrung und Verunsicherung bei Kunden. Frank Hubbert bringt es auf den Punkt: „Das Fahren von E-Fahrzeugen macht Spaß, aber das Laden leider noch nicht“.
Bei Lapp Mobility wird deswegen an vielen Ideen gearbeitet, die das Laden noch attraktiver machen sollen. Zudem gibt es inzwischen einen eigenen Webshop, durch den das Produktportfolio auch Endverbrauchern zugänglich ist. Die Zukunft ist elektrisch – so lautet das futuristische Hashtag des Unternehmens. Frank Hubbert: „Der Durchbruch wird kommen. Je attraktiver die Lademöglichkeiten sind, umso mehr wird sich die Elektromobilität durchsetzen. Ich glaube fest daran.“
Umwandlungsverluste beim Laden von Elektrofahrzeugen
Dass der Strom – auch für E-Fahrzeuge – für Endverbraucher aus der Steckdose komm, stimmt zwar, aber ganz so einfach ist es dann doch wieder nicht. Insbesondere dann, wenn die Quelle für die Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien wie Photovoltaik oder Windkraft kommt. Diese produzieren Gleichstrom (DC), der über Wechselrichter erst mal in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden muss. Wenn aber der Endverbraucher ebenfalls wieder ein digitales Gerät wie ein Laptop, ein I-Phone, eine LED-Leuchte, die intelligente Produktionseinheit in einer Fabrik oder eben ein Ladepunkt für Elektrofahrzeuge ist, muss doppelt umgewandelt werden, da diese Endverbraucher nur mit Gleichstrom funktionieren. Dadurch entstehen große Wandlungsverluste.
„Wir leben immer mehr in einer DC-Welt. Der langfristige Ausstieg aus den fossilen Energiequellen kann nur effizient gestaltet werden, wenn wir konsequent immer mehr auf Gleichstrom umstellen und Wandlungsverluste vermeiden. Kurzum: Wir brauchen eine Wende ohne Wandel“, betont Guido Ege, Leiter Produktmanagement und Produktentwicklung bei der U.I. Lapp GmbH. Ein konsequent auf Gleichstrom ausgelegtes Energienetz käme auf einen Gesamtwirkungsgrad von 90 % – gegenüber heute 56 %t. Mehrere große Braunkohlekraftwerke könnten dann abgeschaltet werden.
Entwicklungen und Produkte für Niederspannungs-Gleichstromnetze
Die große Wende ohne Wandel lässt allerdings auf sich warten. In der Industrie gibt es bisher nur Nischenanwendungen. Große Automobilisten beispielsweise haben Testzellen installiert, die diese Effizienzgewinne, die durchaus bis zu 30 % betragen können, nutzen möchten.
Lapp ist in diesem Zusammenhang in der Entwicklung von Kabeln aktiv und verfügt bereits über ein Leitungsportfolio für verschiedene Anwendungen. Darunter die Ölflex DC 100 mit neuer Farbcodierung der Adern nach der 2018 aktualisierten Norm DIN EN 60445 (VDE 0197):2018-02 für Gleichstromleitungen: rot, weiß und grün-gelb. Weitere Leitungen sind die Ölflex DC Servo 700 für stationäre und die Ölflex DC Chain 800 aus TPE für bewegte Anwendungen sowie die erste DC-Roboterleitung Ölflex DC Robot 900 mit der Aderisolation aus TPE und dem Mantel aus PUR. Damit gehört Lapp zu den Vorreitern bei der Entwicklung von Leitungen für Niederspannungs-Gleichstromnetze für industrielle Anwendungen.
Chancen und Gefahren einer Umstellung auf Gleichstrom
Es gibt noch viele offene Fragen. Unter anderem bestehen in der Normung noch diverse Baustellen und es müssen noch mehr DC-taugliche Komponenten zur Verfügung gestellt werden. Dafür muss allerdings etwa im Bereich Steckern und Schalter noch weiter geforscht werden, da bei Gleichstrom beispielsweise ein Störlichtbogen nicht von allein erlischt. Das kann lebensgefährliche Folgen haben. Lapp ist deshalb im Forschungsprojekt DC-Industrie 2 geförderter Partner und erforscht die Langzeitstabilität von Isolationsmaterialien für Kabel und Leitungen. Denn bei Versuchen haben Lapp und die TU Ilmenau herausgefunden, dass die Isolationsmaterialien im Gleichspannungsfeld ein anderes Alterungsverhalten zeigen als in einem Wechselspannungsfeld.
„Wir sehen in Gleichstrom große ökonomische Chancen. Nicht nur für die Automotive- und Prozessindustrie. Viele Verbraucher sind schon heute Gleichstromverbraucher. Durch die Reduzierung von Umwandlungsverlusten steigern wir die Effizienz. Durch den Wegfall der Umrichter brauchen wir weniger Komponenten und damit weniger Platz. Regenerative und dezentrale Energiequellen können leichter integriert werden. Auch die Rückspeisung von Bewegungsenergie erfolgt über DC. Der E-Motor wird zum Generator“, listet Guido Ege die Vorteile auf.
Maßgeschneiderte Komplettlösung
Obwohl Mittelspannung und Hochspannung (HGÜ) nicht das Geschäftsfeld von Lapp ist, kommt es sehr oft vor, dass das Unternehmen trotzdem für spezielle Infrastrukturprojekte der Partner der Wahl ist. So hat das Unternehmen beispielsweise für den Sortimo Innovationspark Zusmarshausen eine maßgeschneiderte Lösung samt einem kompletten DC-BUS zum Anschluss der Ladestationen, einschließlich Hybrid-DC-Kabel zur Steuerung und Online-Überwachung, entwickelt. Das speziell für den Ladepark designte Kabel besteht aus einem Aluminiumleiter mit 30 mm² Querschnitt. Die Aderisolierung ist strahlenvernetzt und besteht aus Polyethylen. Die Schirmung wird über spiralförmig über den Kern aufgetragene Kupferdrähte erreicht. Das Besondere: Der Aufbau wird durch zwei Edelstahlrohre bestückt mit jeweils sechs Lichtwellenleitern ergänzt. Diese dienen zur Temperaturmessung und schlagen Alarm, wenn die Temperatur an den Ladepunkten zu hoch wird. Über den BUS wird dann gesteuert, wo alternativ entsprechend freie Ladekapazitäten zur Verfügung stehen. Der Außenmantel besteht aus PVC nach IEC 60502. ik
Kontakt:
Lapp Mobility GmbH
Oskar-Lapp-Str. 2
70565 Stuttgart
Tel.: +49(0)711/78 38-04
E-Mail: info.lmd@lappmobility.com
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