Stäubli Electrical Connectors GmbH

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Displays & HMI Automatisiertes Laden ist besser als sein Ruf!

20.07.2016

Während man Elektrofahrzeuge privat von Hand mit einem Ladestecker „betankt“, setzen sich bei Nutzfahrzeugen und in industriellen Anwendungen zunehmend automatisierte Ladesysteme durch. Alexander Heilmann, zuständig für Business Development E-Mobility & Battery bei Multi-Contact, räumt mit Vorurteilen auf, die gegenüber dem automatischen Laden gehegt werden.

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Automatisierte Ladesysteme sind wartungsintensiv.

Falsch. Für Systeme, die relativ ungeschützt den Witterungsbedingungen ausgesetzt sind, mag das zutreffen. Es gibt aber heute durchaus zuverlässige Lösungen mit großen Wartungsintervallen. Die Systeme aus unserem Haus sind ausgelegt für über 100.000 Steckzyklen, was durch den Einsatz hochwertiger Kontakttechnik möglich ist. Für den Einsatz im Außenbereich sind sie zudem wasserdicht ausgeführt. Ein automatisches Selbstreinigungssystem mit Druckluft entfernt vor dem Ladevorgang Fremdkörper wie Staub oder Blätter, erhöht somit die Lebensdauer und reduziert die Wartungskosten.

Automatisierte Ladesysteme sind nicht flexibel.

Falsch. Die Schnittstellen sind in der Regel als hybride Steckverbinder aufgebaut, die zum Beispiel Leistung, Signale und Daten übertragen. Je nach Anforderung lassen sie sich kundenspezifisch auslegen und ermöglichen auch die Integration in Batteriemanagementsysteme. So lässt sich der Ladevorgang überwachen und steuern. Hohe Ladeleistungen bis 900 A sorgen für kurze Ladezeiten, langsameres Laden ist ebenso möglich. Die Systeme lassen sich exakt auf die Anforderungen der Anwendung anpassen.

Automatische Ladesysteme eignen sich für den Einsatz in verschiedenen Nutzfahrzeugen.

Richtig. Der große Vorteil von automatischen Ladesystemen liegt darin, dass Fahrbetrieb und Arbeitsabläufe nicht beeinträchtigt werden. In der Regel wird der Laderhythmus an die Anwendung angepasst. So lädt beispielsweise ein Bus im Personennahverkehr seine Batterien an den Haltestellen auf, weil es zum Ablauf gehört, an die Haltestelle zu fahren und kurz anzuhalten. Da bei automatischen Ladesystemen keine Person erforderlich ist, kommt auch in führerlos betriebenen Fahrzeugen, wie sie zum Beispiel bereits für Logistikaufgaben eingesetzt werden, ein Einsatz in Frage.

Ladestationen im öffentlich zugänglichen Bereich stellen eine Gefahr für Personen dar.

Falsch. Wir haben unser System auf die Sicherheit von Fahrer, Fahrgästen und Passanten ausgelegt. So sind in jeder Situation, ob gesteckt oder ungesteckt, alle spannungsführenden Teile berührungsgeschützt. Erst wenn die Verbindung vollständig gesteckt ist, werden die Leistungs- und Signalkontakte freigelegt, und es erfolgt die elektronische Freigabe zum Start des Ladevorgangs. Durch diesen vollständigen Berührungsschutz bis zum Abschluss des Steckvorgangs und die zusätzliche elektronische Freigabe des Ladevorgangs ist das System doppelt sicher. Es gibt keine freiliegenden spannungsführenden Teile wie etwa Oberleitungen oder Stromschienen, die berührt werden könnten.

Regelmäßig kurz aufladen ist bei Nutzfahrzeugen besser als einmal lange.

Richtig. Denn durch regelmäßige Ladezyklen kann die Batterie klein gehalten werden, was sich positiv auf das Fahrzeuggewicht, den Platzbedarf und die Betriebskosten auswirkt. So lässt sich der Transport von Waren oder Personen leise und lokal emissionsfrei realisieren, ohne eine unwirtschaftliche, große und schwere Batterie zu integrieren. Die benötigte gespeicherte Energie wird reduziert, das Nachladen erfolgt bei Logistikfahrzeugen während geplanter Boxenstopps an Ladestationen entlang der Strecke oder im öffentlichen Personennahverkehr während des fahrplanmäßigen Halts ohne Beeinträchtigung des Fahrbetriebs. Die Energiemenge, die während einer normalen Haltedauer übertragen werden kann, reicht aus, um die Antriebsbatterie nachzuladen. Zudem sind kurze Zwischenladungen schonender für die Batterien als eine Vollladung. Batteriebetriebene Busse werden somit eine ernst zu nehmende Alternative zu den trassengebundenen Oberleitungs-Bussen und zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor.

Im öffentlichen Nahverkehr ist die Integration von Ladestationen in die bestehende Infrastruktur aufwändig und teuer.

Falsch. Die erste Aufgabe besteht in der Entscheidung für ein System. Fällt diese für eine Oberleitungs-Bus-Linie oder ein induktives System aus, können die Investitionen in die Infrastruktur hoch sein. Bei unserem System ist eine Nachrüstung der Haltepunkte bestehender Buslinien mit wenig Aufwand möglich. Die komplette Ladeeinheit benötigt wenig Platz und fügt sich optisch ansprechend in bereits existierende Haltestellen ein. Selbst in sensiblen Zonen wie dem Altstadtbereich ist eine unauffällige Integration möglich. Auch sind aufwändige elektronische Positionierungs- und Führungssysteme nicht notwendig. Das Ladesystem mit seiner patentierten mechanischen Führung kompensiert eine ungenaue Positionierung des Busses, Verformungen der Fahrbahn oder wechselnde Beladungszustände des Fahrzeugs. Der Fahrer des E-Busses steuert die Haltestelle an und stoppt sein Fahrzeug an der Markierung. Der flexible Stecker fährt von der Ladestation aus und findet wie ein Elefantenrüssel den Weg in die auf dem Bus installierte Ladebuchse. Die trichterförmige Konstruktion der Ladebuchse toleriert Lageungenauigkeiten von bis zu 500 mm.

Automatisierte Logistiklösungen brauchen automatische Ladesysteme.

Richtig. Bei automatisierten Logistikprozessen, die ohne Eingriff von Personal störungsfrei funktionieren sollen, muss auch die Energieversorgung von alleine funktionieren. Dabei kommuniziert das automatische Ladesystem nicht nur mit dem Fahrzeug, sondern auch mit einer übergeordneten Software, die den gesamten Ladeprozess steuert und überwacht. Dieser bedeutsame Schritt geht in Richtung „Fabrik ohne Menschen“.

Automatische Ladesysteme sind nicht umweltschonender als bisherige Systeme.

Falsch. Kombiniert man Energie, die lokal erzeugt wurde, mit neuester Speichertechnik und Batteriemanagementsystemen, so ist es möglich, absolut emissionsfreie Systeme zu realisieren (ohne Berücksichtigung der Herstellung und Installation von Photovoltaik-Anlagen, Speicherbatterien et cetera). Automatisierte Ladesysteme sind durch ihre eingebaute Intelligenz in der Lage, das Stromnetz zu entlasten und somit die angestrebte Energiewende zu unterstützen.

Bildergalerie

  • Automatische Energiespritze für Busse: Die komplette Ladeeinheit benötigt wenig Platz und fügt sich optisch ansprechend in bereits existierende Haltestellen ein.

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