E-Mobilität: Zukunft tanken

Ebreichsdorf im Süden Wiens: Hier können Autofahrer nicht nur frische Landluft, sondern auch E-Strom tanken. Denn mitten in der österreichischen Idylle entwickeln die Technikpioniere von Kostad eine innovative Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge.

Alles begann mit dem eigenen Auto: Vor knapp zehn Jahren stand das erste Fahrzeug mit Elektroantrieb auf Familie Köstenbergers Grundstück, auf dem sich ihr Wohnhaus und der Firmensitz des Familienunternehmens Kostad Steuerungsbau GmbH befinden. Günter Köstenberger jun. hatte schon damals Ideen für eine innovative Ladetechnik. Doch erst die Anfrage eines Geschäftspartners gab den entscheidenden Impuls zur Umsetzung.

Wir wollen die beste Ladestation entwickeln, die es auf dem Markt gibt.
Günter Köstenberger jun., Geschäftsführer Kostad Steuerungsbau GmbH

Technikpioniere für E-Mobilität

Seitdem hat sich Ebreichsdorf zu einem Hotspot der Elektromobilität gemausert: Gemeinsam mit dem Partner Siemens Wien arbeiten die Technikpioniere von Kostad an der Ladeinfrastruktur der Zukunft. Neugierige Blicke ist Günter Köstenberger jun. inzwischen gewohnt. Er freut sich darüber, wenn Passanten stehen bleiben und die Elektrofahrzeuge bewundern: „Ich finde es positiv, dass mich Menschen auf unsere Elektroautos ansprechen. Noch vor einigen Jahren war Elektromobilität eher ein Nischenthema. Heute interessieren sich immer mehr für die Autos und auch die Technik die dahintersteckt. Elektromobilität wird der Art, wie wir Autos nutzen, völlig neue Impulse geben.“

Bei der Reichweite von Elektroautos hat sich in den vergangenen Jahren viel getan. E-Mobilität ist damit nicht mehr nur urbanes Thema, sondern gewinnt auch auf dem Land zunehmend an Bedeutung. Wirklich alltagstauglich werden Elektroautos aber erst, wenn eine ausreichend dichte und leistungsfähige Ladeinfrastruktur zur Verfügung steht: „Hier wird in den kommenden Jahren viel investiert werden. Wir möchten mit unseren Stationen dazu beitragen, dass Autofahrer ihre Fahrzeuge schnell, komfortabel und sicher aufladen können – auch im öffentlichen Raum“, so Köstenberger jun.

In nur eineinhalb Jahren zur Marktreife

Kostad ist damit auf einem sehr guten Weg: In nur eineinhalb Jahren entwickelte das Unternehmen seine neuartige Ladestation bis zur Marktreife. Siemens Wien brachte Produkte und das nötige Know-how in das Projekt mit ein. Denn die Ladestationen müssen höchsten Anforderungen genügen: Sie müssen robust, zuverlässig und gleichzeitig flexibel sowie leicht in eine vorhandene Infrastruktur zu integrieren sein. Da sie im öffentlichen Raum stehen, ist es zudem wichtig, dass sie gegen Vandalismus geschützt sind, etwa durch spezielle Beschichtungen der Oberflächen. Ein weiterer Punkt: Der Fahrer identifiziert sich beim Laden seines Fahrzeugs mit persönlichen Daten, die für die Verrechnung in einem zentralen Backend genutzt werden. Daher muss die Kommunikation zwischen Station und Zentrale entsprechend geschützt sein.
 

Das Ergebnis spricht für sich: Es gibt wohl keine vergleichbar gute und innovative Ladestation auf dem Markt. Jede Station ist individuell auf die Anforderungen des Anwenders oder Betreibers abgestimmt. Neben AC-Ladestationen liefert Kostad auch DC-Ladestationen, die mit Gleichstrom arbeiten und so die Akkus in den Fahrzeugen in deutlich kürzerer Zeit laden können: Mit dem aktuellen Combined Charging System (CCS) für das schnelle Laden mit Gleichstrom lässt sich eine 20kWh Batterie innerhalb von nur 20 Minuten zu 80 Prozent laden – das entspricht einer Reichweite von etwa 100 Kilometern. Standards für noch kürzere Ladezeiten sind schon in Vorbereitung.

Komponenten und Know-how aus der Industrie

Die Automatisierungstechnik und Leistungselektronik der Station basiert auf Komponenten aus der Industrie, etwa einem innovativen Open Controller. Da diese robust und über viele Jahre verfügbar sind, kann Kostad für seine Produkte Standzeiten von zehn Jahren und mehr garantieren. Während des Ladevorgangs erfasst die Station laufend die Batteriespannung und optimiert Ladestrom und -spannung des DC-DC-Stellers. Für einen optimalen Ladevorgang muss sie schnelle Regelzeiten einhalten können.
 

Autofahrer sind typischerweise keine Automatisierungsexperten – umso wichtiger ist es, dass die Stationen komplett intuitiv zu bedienen sind. Deshalb hat Kostad eine Lösung für die Ladesäulen entwickelt, bei der sich über einen großen und robusten Touchscreen alle Funktionen einfach bedienen lassen – ähnlich wie bei einem Smartphone oder Tablet.

Innovation mit Wohlfühlfaktor

Günter Köstenberger jun. möchte Menschen für Elektromobilität begeistern. Die Ladestationen seines Unternehmens sind dabei ein kleiner, aber elementarer Baustein: „Es ist wichtig, dass sich Elektroautos nicht nur gut anfühlen, wenn man mit ihnen auf der Straße unterwegs ist. Sie müssen sich auch schnell und komfortabel laden lassen – ähnlich wie ein Auto mit Verbrennungsmotor.“ Daher achtet Kostad bei seinen Stationen neben Funktionalität auch auf ein ansprechendes Design und gute Beleuchtung. 
 

Dabei haben die Technikpioniere rund um Köstenberger jun. nicht nur das Detail, sondern auch die Zukunft fest im Blick – und die nächsten Ideen schon im Kopf: „Wir wollen auch für kommende Anforderungen wie die geplante neue Ladenorm gut gerüstet sein. Mit der Automatisierungs- und Elektrotechnik in unseren Systemen haben wir ausreichend Reserven für die nächsten Jahre, aber die Technik bleibt sicher nicht stehen. Und dann wollen wir wieder ganz vorne dabei sein!“

05.04.2018

Bildquellen: Siemens AG (Ladestation mit Touchpannel); Siemens AG/Stefan Koeppel, Koeppel Ulsamer GbR

Der Triberium Fast Charger wurde speziell für stark frequentierte Plätze und Hauptverkehrsrouten entwickelt, an denen Fahrzeuge schnell geladen werden müssen. Die Nutzer identifizieren sich über RFID gegenüber der Station, und der serienmäßige Touchscreen mit 9“ (23cm) Diagonale führt den Benutzer durch das übersichtliche Menü und erklärt die nötigen Schritte, um die Ladung zu beginnen.
 

Dank der Ladeleistung von 50kW bis 150kW ist eine Schnellladung bis 80 Prozent Akkukapazität binnen 20 Minuten möglich. Die Station unterstützt die drei in Europa verbreiteten Ladestandards Typ 2 (AC), CHAdeMO (DC) sowie CCS (DC), dabei kann ein DC und AC-Ladevorgang gleichzeitig ablaufen. Aktuell kommuniziert die Station über das Protokoll OpenChargePoint 1.5, ein Upgrade auf OCPP 2.0 ist jederzeit möglich.

Die Steuerung ist ein SIMATIC ET 200 SP Open Controller. Er verbindet eine PC-basierte Software-Industriesteuerung mit Visualisierung, PC-Anwendungen und zentralen I/Os. Damit kann Kostad sicherstellen, dass der Ladevorgang immer gleich genau und zuverlässig gesteuert wird. Zudem lassen sich Windows-Anwendungen auf der Steuerung implementieren, zum Beispiel für die Abrechnung und Buchung mit dem Betreiber. Der Wechselstrom aus dem Versorgungsnetz wird in der Station gleichgerichtet und mit dem SINAMICS DCP DC-DC-Steller an die Batteriespannung angepasst.
 

„Da beim Open Controller die Industriesteuerung unabhängig läuft, funktioniert die Ladestation auch bei einem Neustart des Windows-Systems einfach weiter – der Autofahrer bemerkt davon nichts“, erläutert Günter Köstenberger jun.

Die SINAMICS DCP Geräte sind ideal zum Laden und Entladen von Batterien oder Superkondensatoren und gehören laut Köstenberger zu den innovativsten Produkten, die man aktuell für diese Aufgabe einsetzen kann. Die hohe interne Schaltfrequenz ermöglicht einen kompakten Geräteaufbau und ein niedriges Gewicht. So können sie sehr platzsparend im Schrank verbaut werden.

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