Smart Charging

Smart Charging stellt somit eine Schlüsseltechnologie für die Integration von Elektrofahrzeugen in das bestehende Energieinfrastrukturnetz dar. Die Technologien können dabei auf eine Vielzahl von Elektrofahrzeugen angewendet werden. Vor allem Hybridfahrzeuge und vollelektrische PKWs sowie öffentliche Verkehrsmittel wie Elektrobusse profitieren von den technologischen Neuentwicklungen. 

Sowohl in der Automobilindustrie für private und gewerbliche Fahrzeuge als auch im öffentlichen Nahverkehr wird Smart Charging eingesetzt, um eine zuverlässige und nachhaltige Energieversorgung sicherzustellen. Auch elektrisch betriebene Fahrzeuge in Industrie und Logistik können mittels Smart Charging aufgeladen werden. 

Besonders bei Fahrzeugen, die auf regelmäßige und schnelle Ladezyklen angewiesen sind, beispielsweise Dienstwagenflotten und Elektrobusse im städtischen Einsatz, bieten smarte Ladesysteme für elektrische Fahrzeuge großes Potenzial. Sie reagieren flexibel auf folgende Rahmenbedingungen: 

• Energiebedarf des Fahrzeugs 

• Geplante Routen und Stillstandzeiten 

• Zustand des Stromnetzes 

• Veränderung der Stromtarifen 

 

Von Flash Charging bis Opportunity Charging – ein Überblick 

Smart Charging umfasst verschiedene Lademethoden, die sich durch ihre Ladegeschwindigkeit und ihr Anwendungsszenario unterscheiden. Jede dieser Methoden hat spezifische Vorteile und ist für unterschiedliche Einsatzbereiche konzipiert, von schnellen Ladevorgängen an Haltestellen bis hin zu langsameren, aber batterieschonenden Prozessen über Nacht in Depots. 

Man unterscheidet folgende Smart Charging Methoden: 

• Flash Charging: Extrem schnelles Laden 

• Opportunity Charging: Flexibles Laden bei Gelegenheit 

• Depot Charging: Übernacht-Ladung an Depots 

• Induktives Laden: Kabellose Lademethode 

• Automatisiertes konduktives Laden: Direkte, automatische Verbindung über Stromabnehmer 

• Trickle Charging: Langsames, batterieschonendes Laden 

 

Flash Charging: Extrem schnelles Laden 

Flash Charging ist eine Technologie, die darauf ausgelegt ist, Elektrofahrzeuge in sehr kurzer Zeit zu laden. Diese Methode ermöglicht es, erhebliche Energiemengen in wenigen Minuten zu übertragen, ideal für Busse und Autos in städtischen Umgebungen, die nur begrenzte Zeit an Haltestellen verbringen. 

Durch die hohe Ladeleistung kann die Batterie schnell genug aufgeladen werden, um die nächste Fahrtstrecke zu bewältigen, ohne dass lange Standzeiten erforderlich sind. Dabei kommen spezielle Formen der Hochstromladung zum Einsatz. 

Opportunity Charging: Flexibles Laden bei Gelegenheit 

Opportunity Charging ermöglicht das Laden von Elektrofahrzeugen während kurzer, planmäßiger Stopps entlang einer Route, wie z.B. an Bushaltestellen. Diese Technik reduziert die Notwendigkeit großer Batterien, da das Fahrzeug regelmäßig über den Tag verteilt geladen wird.  

Dieses System ist besonders effizient für den Einsatz in öffentlichen Verkehrsmitteln, wo Fahrzeuge häufige, aber vorhersehbare Pausen haben. Auch in der Industrie können elektrisch betriebene Fahrzeuge auf diese Art geladen werden, um Stillstandzeiten zu minimieren und die Auslastung im Schichtbetrieb zu erhöhen. 

Depot Charging: Übernacht-Ladung an Depots 

Depot Charging bezieht sich auf das Laden von Elektrofahrzeugen über Nacht in einem Depot oder einer Garage. Diese Methode ist effektiv für Flottenbetreiber und öffentliche Verkehrsmittel, da sie das Laden mehrerer Fahrzeuge gleichzeitig ermöglicht, ohne dass der tägliche Betrieb beeinträchtigt wird. Depot Charging nutzt oft günstigere Nachtstromtarife und ermöglicht eine vollständige Aufladung über mehrere Stunden. 

Konduktives Laden: Kabelloses Laden 

Konduktives Laden verwendet magnetische Felder, um Energie drahtlos von einer Bodenplatte zu einer Empfängereinheit im Fahrzeugboden zu übertragen. Diese Technologie ermöglicht ein nahtloses Laden ohne physische Kabelverbindungen, was den Komfort erhöht und die Wartung reduziert. Konduktives Laden ist ideal für private PKWs und wird zunehmend auch in kommerziellen und öffentlichen Kontexten interessant, da keine direkte Interaktion für den Ladevorgang nötig ist. 

Trickle Charging: Langsames, batterieschonendes Laden 

Trickle Charging ist eine Lademethode, die langsam und stetig Energie liefert, was ideal für die langfristige Batterieerhaltung ist. Diese Technik wird oft verwendet, wenn Elektrofahrzeuge über längere Zeiträume geparkt sind und hilft, die Batterie voll geladen und in gutem Zustand zu halten – ganz ohne Überladung oder unnötige Belastung. Trickle Charging ist somit optimal für Fahrzeugbesitzer, die ihr Fahrzeug nicht täglich benötigen. 

Automatisiertes konduktives Laden – Smart Charging im öffentlichen Verkehr 

Automatisiertes konduktives Laden ist eine fortgeschrittene Methode, die den Ladevorgang für Elektrofahrzeuge revolutioniert, indem sie eine direkte und automatische Verbindung zwischen dem Ladesystem und dem Fahrzeug herstellt. 

Diese Verbindung erfolgt in der Regel durch einen mechanischen Arm oder ein anderes automatisiertes System, das die Ladekontakte präzise und sicher an das Fahrzeug anschließt. Solche Systeme sind besonders vorteilhaft in öffentlichen Verkehrssystemen wie elektrisch betriebenen Bahnen, wo schnelle und zuverlässige Ladevorgänge für einen reibungslosen Betrieb unverzichtbar sind. 

In der Praxis kann diese Technologie mittels Dachladestromabnehmern oder invertierten Stromabnehmern umgesetzt werden. Beim Dachladestromabnehmer erfolgt die Kontaktierung von oben auf das batteriebetriebene Fahrzeug nach dem Bus-Up-Prinzip, während beim invertierten Stromabnehmer die Kontaktierung von unten nach dem Top-Down-Prinzip stattfindet. Beide Ansätze ermöglichen eine effiziente und schnelle Energieübertragung. 

Merke:  Die automatisierten Systeme des konduktiven Ladens sind nicht nur für Gelegenheitsladungen, sondern auch für Depot-Ladungen konzipiert, was ihnen eine breite Anwendbarkeit in verschiedenen Szenarien der E-Mobilität verleiht. Durch die hohe Stromübertragungskapazität können die Fahrzeuge in wenigen Sekunden effizient geladen werden, was insbesondere im öffentlichen Nahverkehr von großer Bedeutung ist.