E-Auto laden: automatisch, Laderoboter, Hyundai, Ford, Continental, VW
Laderoboter von Hyundai stöpselt automatisch ein
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Das E-Auto aufladen, ohne auszusteigen? Hyundai zeigt seinen Laderoboter, der das Laden einfacher machen soll, besonders für Menschen mit Einschränkungen. Aber auch andere Hersteller wollen das Stromtanken so bequem wie möglich gestalten.
Bild: AUTO BILD
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E-Auto parken, aussteigen, Kabel rausholen, ein bis zwei Stecker anschließen – und oft lange warten: Das Laden des Elektroautos gehört zu den eher unliebsamen Pflichten ihrer Besitzer. Für Menschen mit Behinderung kann es sogar zur unüberwindbaren Hürde werden.
Auch Hyundai bringt einen Laderoboter
Conti, Ford und auch VW haben es bereits vorgemacht, und ihre Version eines Laderoboters präsentiert, jetzt springt auch Hyundai auf den Zug auf. Auf der Seoul Mobility Show 2023 wollen die Koreaner den ACR (Automatic Charging Robot) dann erstmals der Öffentlichkeit zeigen. Grundsätzlich erinnert der ACR an einen Industrie-Roboter, der auch bei der Fahrzeug-Produktion zum Einsatz kommt.
In einem Video zeigen die Koreaner, wie ein Ioniq 6 autonom in eine Parkbucht fährt und der ACR mit dem Fahrzueg zu kommunizieren beginnt, um die Ladeklappe zu öffnen und den Ladestecker anzuschließen. Dabei verwendet der Roboter-Arm 3D-Kamera-Technik, um unabhängig von Wetter und Tageszeit zuverlässig zu arbeiten. Zudem lässt sich so über einen ausgeklügelten Algorithmus die Position des Ladesteckers genauer bestimmen.
Der ACR ist wasser- und staubdicht entsprechend der Schutzart IP65 und soll auch in extremen Umgebungen stabil eingesetzt werden können. Eine Schutzstange mit integriertem Lasersensor ermöglicht dem Roboter, stehende und sich bewegende Hindernisse zu erkennen. Wie auch schon die Lösung von Ford oder anderen Herstellern dient der automatisierte Ladestecker hauptsächlich Menschen mit körperlichen Einschränkungen.
Wie schön wäre es da, wenn E-Auto-Fahrerinnen die meiste Arbeit abgenommen würde und die Ladesäule von alleine käme? Das dachte sich auch Ford und begann mit der Universität Dortmund eine Roboter-Ladesäule zu entwickeln, die mit einem Smartphone aus dem E-Auto oder Plug-in-Hybriden heraus bedient werden kann. Jetzt wurde nach Labortests ein erster Prototyp auf die Probe gestellt.
Für in ihrer Mobilität eingeschränkte Menschen könnten Laderoboter einmal ein Anreiz zum Kauf eines Elektroautos sein.
Bild: Ford
Und so funktioniert das Prozedere: Bei Aktivierung öffnet sich die Ladebuchsenabdeckung am Auto und die Säulenabdeckung. Danach fährt der Ladearm mithilfe einer winzigen Kamera zum Ladeanschluss am Fahrzeug. Der Ladestatus kann über die FordPass-App überwacht werden. Nach dem Aufladen zieht sich der Arm wieder ein.
Zum Einsatz kommen könnte der Laderoboter an Behindertenparkplätzen, aber auch sowie auf regulären Parkplätzen oder im Bereich von Privathaushalten. Denkbar ist auch das schnelle und effiziente Laden von Firmenflotten – oder in ferner Zukunft der vollautomatische Ladevorgang bei einem autonomen Elektroauto.
Aber auch andere Hersteller und Zulieferer widmen sich bereits der Entwicklung von mobilen Ladelösungen. Continental – genauer gesagt der Dienstleister Continental Engineering Services (CES) – entwickelt mit dem Startup Volterio einen Laderoboter, der das Stromtanken deutlich komfortabler machen soll.
Die Ladelösung von Conti besteht aus einer Einheit am Unterboden des Fahrzeugs und einer auf dem Garagen- oder Parkplatzboden.
Bild: Continental
Das System besteht aus zwei Komponenten: einer Einheit am Unterboden des Fahrzeugs und einer auf dem Garagen- oder Parkplatzboden. Sobald das Auto geparkt ist, verbinden sich beide über eine smarte Automatik mithilfe von Ultra-Breitband, einer funkbasierten Kommunikationstechnologie. Dabei muss das Auto nicht akkurat geparkt werden, der Laderoboter korrigiert bis zu 30 Zentimeter Abweichung von der idealen Position.
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Weitere Vorzüge der Technologie: Anders als beim induktiven Laden fließt die Energie über eine physische Verbindung, es geht kaum Energie verloren. Zudem ist das System unkompliziert und schnell zu installieren – und es kann an bereits existierenden Elektrofahrzeugen nachgerüstet werden.
Der Einsatz des Continental-Laderoboters ist zunächst in Privathaushalten mit einer passenden Leistung von 22-kW-Wechselstrom geplant. In einem zweiten Schritt wird eine im Boden versenkbare Schnellladelösung für Parkhäuser, Tankstellen oder Betriebsflächen mit einer Ladeleistung von mehr als 50 kW Gleichstrom entwickelt. Auch Nutzfahrzeugflotten sollen irgendwann profitieren können. Die erste Serienfertigung des Systems ist jedoch zunächst für 2024 in Deutschland geplant.
Anfang 2020 stellte Volkswagen ein Ladekonzept vor, bei dem ein Laderoboter vollkommen autonom einen beweglichen Energiespeicher zum Elektrofahrzeug bringt. Öffnen der Ladeklappe, Anschließen des Steckers und am Ende Entkoppeln – der gesamte Ladevorgang verläuft ohne menschliche Beteiligung.
Gesteuert wird das Geschehen auf einem Parkplatz, in einem Parkhaus oder einer Tiefgarage via App oder Car-to-X-Kommunikation. Ist ein mobiler Speicher angeschlossen, kann sich der Roboter bei Bedarf um den nächsten kümmern.
Die Akkuwaggons des VW-Laderoboters verfügen voll aufgeladen über einen Energiegehalt je ca. 25 kWh.
Bild: Volkswagen AG
Die sogenannten Akkuwaggons mit integrierter Ladeelektronik verfügen voll aufgeladen über einen Energiegehalt von jeweils zirka 25 kWh. Das entspricht bei einem VW ID.3 rund 200 Kilometern Reichweite. Aufgefüllt werden die Akkus der Stromer per DC-Schnellladung mit bis zu 50 kW. Der oder die autonom fahrenden Roboter – je nach Größe des Parkareals können mehrere parallel eingesetzt werden – sind ausgestattet mit Kameras, Laserscannern und Ultraschallsensoren. Mit dieser Kombination können sie nicht nur selbstständig laden, sondern sich auch unfallfrei bewegen.
Ein ähnlich mobiler Laderoboter wurde im Sommer 2021 in Österreich präsentiert – entwickelt von der TU Graz, dem Ladelösungsspezialisten Alveri und dem Unternehmen Arti Robots. Der Prototyp besteht aus zwei Einheiten: einer mobilen Plattform, die sich mit Lidarsensoren mit bis zu 20 km/h autonom im Raum bewegt, und einem Roboterarm, der den Ladestecker selbstständig an das Elektrofahrzeug anschließt. Nach dem (Schnell-)Ladevorgang steckt sich der Roboter wieder ab und entfernt sich vom Fahrzeug.
Dieser Laderoboter aus Österreich soll einmal in Parkhäusern oder am Rande von Großveranstaltungen zum Einsatz kommen.
Bild: Frankl - TU Graz
Hinter den Bemühungen steckt die Motivation, der E-Mobilität zu mehr Fläche zu verhelfen. Gedacht ist der mobile Laderoboter für den öffentlichen Einsatz in Parkhäusern, auf Park&Ride-Plätzen oder größeren Geschäftsparkflächen. Allerdings ist noch etwas Entwicklungsarbeit zu leisten: So hing der Prototyp bei der Präsentation noch am Stromkabel, die Software lief einem separaten PC. Auch beim Roboterarm sahen die Konstrukteure noch Optimierungschancen bei Gewicht und Kosten.
Und auch Tesla hatte mal seine Finger im Spiel – beziehungsweise eine Ladeschlange am Model S. Im August 2015 zeigte der E-Auto-Pionier und Vorreiter in Sachen autonomes Fahren ein Video eines "Charging Prototypen". Wie eine Mischung aus dressierter Kobra und langgezogener Raupe dockte sich das Gerät an die Ladebuchse der E-Limousine an.
Doch obwohl eine automatisierte Lademöglichkeit damals bei Tesla als unabdingbar galt und Firmenguru Elon Musk die Ladeschlange fünf Jahre später erneut öffentlich ankündigte, gibt es bis heute kein serienreifes Ergebnis der Bemühungen.
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