Technologie

Mobile Kontrolle von Ladesäulen

11.03.2022 - Neues Messsystem prüft korrekte Funktionsweise von Stromtankstellen.

Eine Million öffentlicher Ladepunkte für Elektroautos sollen nach Planung der Bundes­regierung bis 2030 in Deutschland zur Verfügung stehen. Doch während an herkömmlichen Tankstellen die korrekte Messung und Abrechnung des getankten Treibstoffs selbs­tverständlich und verlässlich ist, ist eine ent­sprechende Messtechnik vor allem für schnelle Strom-Ladesäulen noch neu und wird ständig weiter verbessert. Die Physikalisch-Technische Bundes­anstalt hat hierfür nun ein mobiles Messsystem entwickelt, mit dem sich bereits installierte Ladesäulen direkt überprüfen lassen – außerhalb des Labors an jedem beliebigen Ort. Ziel der Wissen­schaftlerinnen und Wissen­schaftler ist, dass das Laden des E-Autos in Zukunft genauso vertrauens­würdig ist wie herkömmliches Tanken.

Vor ihrer Zulassung müssen Ladesäulen in einem ersten Schritt eine Baumuster­prüfung durchlaufen, die ihre prinzipielle Eignung bestätigt. Dies geschieht in der kontrol­lierten Umgebung eines Labors. Einwandfreie Baumuster erhalten ein Zertifikat, das ihnen erlaubt, die Ladeenergie quantifiziert nach Kilowatt­stunden abzurechnen. Anschließende Über­prüfungen im laufenden Betrieb, draußen auf dem Parkplatz oder an Tankstellen, sind jedoch eine Herausforderung: Nicht nur Umwelteinflüsse wie Temperatur und Witterung stellen besondere Anforderungen an die elektrische Messtechnik, sondern auch die Vielzahl verschiedener Elektro­fahrzeugtypen mit ihren jeweils unterschiedlichen Ladecharak­teristika.

Speziell für diesen Zweck hat die PTB ein präzises Messsystem entwickelt, das vor Ort in die Ladestrecke zwischen Ladesäule und Elektro­fahrzeug eingefügt wird. Es hat zweierlei Nutzen: Einerseits ist denkbar, das Messsystem im Rahmen der Markt­überwachung – zumindest für einen Teil der in Deutschland instal­lierten Ladesäulen – einzusetzen: Misst die Ladesäule auch im Alltags­einsatz so verlässlich wie im Labor? Andererseits kann mithilfe des neuen Messsystems die bisherige Prüfung von Schnell­ladesäulen mit Strömen bis zu 450 Ampere verifiziert werden. Die Ergebnisse können zur Entwicklung relevanter Regeldokumente genutzt werden. 

Das neue Messsystem basiert auf einem Leistungs­analysator, der auf die nationalen Normale der PTB zurückgeführt wird – und damit letztendlich auf das inter­nationale Einheiten­system (SI). Dieser Bezug auf das SI sorgt für die inter­nationale Vergleich­barkeit der Messwerte. Die Entwicklung des Mess­systems wurde unter anderem im Rahmen des 2021 gestarteten europäischen Forschungs­projekts „DC Grids“ gefördert, das Einfluss­faktoren auf die Mess­richtigkeit von Ladesäulen untersucht.

PTB / JOL

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