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V-Charge: Autonomes Parken und Laden von Elektroautos

In einem ein EU-Forschungsprojekt entwickeln Volkswagen, Bosch und weitere Partner unter dem Projektnamen „V-Charge" im Bereich des automatisierten Fahrens, Parkens und Laden von Elektroautos. Im Fokus stehen die Automatisierung der Parkplatzsuche und das Aufladen von Elektrofahrzeugen.

von Jan Gleitsmann am 19. August 2015

Elektrofahrzeuge sind leise, emissionsfrei und somit auch irgendwie ein wenig sexy. Allerdings haben sie eben diese eine klitzekleine Schwachstelle: sie beziehen den Strom zum Antrieb der Elektromotoren aus dem verbauten Akku. Und dieser muss eben entsprechend groß sein, damit man auch längere Strecken mit einem Elektrofahrzeug zurücklegen kann. Je größer man die Akkus nun wählt, umso schwerer wird das Auto, was der Effizienz eben leider auch nicht hilft. Meiner Meinung nach sind zum heutigen Zeitpunkt vor allem flexible Ladekonzepte gefragt.

Projekt-Skizze Induktives Laden Elektrofahrzeuge auf Autobahnen

Just vor ein paar Tagen hat die britische Regierung bekanntgegeben, dass man sich in einen Feldversuch begeben möchte. Man möchte prüfen, ob man Elektroautos nicht während des Fahrens einfach laden kann, in dem man Strassen als ewig lange Induktionsfelder baut. Woah! Raketentechnik! Oder eben auch nur das Prinzip der von uns allen früher so heiss geliebten Carrera-Bahn neu interpretiert.

Die Tests werden selbstredend erstmal nicht auf öffentlichen Strassen durchgeführt. Und auch wenn die Briten im Vergleich zu uns Deutschen mit ihren Großbauprojekten in der Regel immer im Kosten- und Zeitrahmen bleiben, und selbst wenn die Feldversuchen positiv ausfallen – bis eine solche Technologie in der Fläche verfügbar sein könnte, werden wir noch ein ganzes Weilchen warten und herkömmlich laden müssen.

V-Charge vereint Valet Parking mit induktivem Laden von Elektrofahrzeugen

Unlängst war ich bei der Fahrveranstaltung vom neuen Volkswagen Passat GTE (Link zum Video-Fahrbericht) nach Amsterdam eingeladen. GTE steht bei Volkswagen ja für die Plug-in-Hybrid-Technologie und der Passat stellt nun nach dem Golf das zweite Fahrzeug der Wolfsburger dar, welches auch voll elektrisch gefahren werden kann. Da bietet sich so ein Event natürlich selbstredend an, um dem einen oder anderen Journalisten mit einem Ausblick in die Trickkiste zu begeistern. Bei mir hat es zumindest geklappt. Auf der CES Asia 2015 waren Sascha Pallenberg und ich schon durchaus angetan von einem ersten Ausblick, den Volkswagen “trained parking” getauft hat.

Wie in unserem Video zu sehen, kann ein handelsüblicher VW e-Golf quasi angelernt werden, in bestimmten Umgebungen autonom zu seiner Induktionsladestation zu fahren. Als “Use Case” kann man sich also seine Finca auf Mallorca vorstellen, wo man an der Haustür aussteigt und der Volkswagen e-Golf trollt sich dann über das Areal vollkommen autonom in die Garage, wo er sich ebenso autonom mit der Ladestation verbindet. Soweit schon mal ganz schön – und das Beispiel mit der Finca ist auch wirklich nicht so ganz an den Haaren herbeigezogen, weil sich unsereins schon alleine so eine Ladestation kaum leisten kann (“Recherchepflicht” insofern nachgekommen, dass einer der Entwickler mir sagte, dass die Technologie für den Hausgebrauch aktuell noch nicht erschwinglich wäre).

V-Charge Beispielaufbau

Nun denn. Ich habe auch gar kein Finca. Ich habe noch nicht mal ein Elektroauto. Aber ganz grundsätzlich wäre so ein Stromer für mich nicht mal uninteressant. Ich wohne nämlich im beschauliches Bielefeld in einer niedlichen Doppelhaushälfte, habe einen Stellplatz auf meinem Grundstück, welchen ich – ungeachtet meiner nicht vorhandenen handwerklichen Fährigkeiten – problemlos mit einem Stromanschluss versehen könnte.

Das hach-so-schöne Jet-Set-Leben, was meine Profession als hauptberuflicher Auto-Blogger und -Youtuber mitsich bringt, verlangt neben Kurzstreckenfahrten innerhalb der ostwestfälischen Metropole gerade mal längere Fahrten zu den naheliegenden Flughäfen. Von meiner Haustür bis ins Parkhaus des Flughafens Hannover sind es gerade mal 108 Kilometer.

Elektroauto Volkswagen e-Golf fährt autonom zur Ladestation

ElektroautoReichweite laut Hersteller
BMW i3190 km
Kia Soul EV212 km
Nissan Leaf199 km
Renault Zoe210 km
Tesla P85+502
Volkswagen eGolf190 km

Ja, so ein Tesla, damit würde es wohl gehen: In Bielefeld starten, in Hannover schnell in einen Flieger hüpfen, ein Tag später wiederkommen und mit der restlichen Akku-Leistung auch wieder flott nach Hause huschen. Leider sind die knapp 70.000 Euro Anschaffungspreis nicht mit dem Inhalt meiner Portokasse gedeckt, so dass ich kleine Brötchen backen muss bzw. mir nur einen Stromer mit weniger Reichweite leisten könnte. Und mit keinem dieser Modelle komme ich wirklich ohne Nachzuladen hin und zurück. Sicherlich. Ich bin gedanklich noch ein wenig unflexibel. Das mag an meinem voranschreitenden Alter liegen, oder aber an der mir angeborenen Bequemlichkeit. Zwischendurch mal schnell nachladen eine halbe Stunde lang – das würde auch klappen. Aber dann: Ich komme in der Regel von einem anstrengenden Trip nach Hause. Selbstredend könnte ich ja auch meinen Stromer auf dem Hinweg bei der Ankunft in Hannover einfach mal dreist an eine der dort befindlichen Säulen hängen. Und den eben laden lassen bis ich wieder zurückkomme. Aber zum einen scheinen dieses Prinzip schon die Tesla-Fahrer für sich in Anspruch zu nehmen und zum anderen finde ich so ein Verhalten ziemlich doof.

Ein Skizze zum V-Charge - dem autonomen Laden von Elektrofahrzeugen

Nun kommt Volkswagen ins Spiel. Und auch Bosch, sowie noch ein paar andere Institutionen. Die zusammen an V-Charge entwickeln. Das Prinzip ist denkbar einfach: Wie beim „Valet Parking” lade ich in Hannover am Flughafen einfach meine Koffer aus dem Auto und drück auf meiner Smartphone-App noch eben schnell die richtige Schaltfläche. Mein Stromer macht sich dann auf ins Parkhaus und sucht sich eine freie induktive Ladestation. Vollgeladen verlässt es die Station und stellt sich autonom auf einem Parkplatz ab. Bis ich dann wieder lande und mir mit der gleichen App mein Auto zum Beladen heranhole. Ich habe dabei sogar mehrere First-World-Problemchen mit einem Mal gelöst. Ich muss mein Gepäck nicht mehr durch die Gegend schleppen. Ich muss mich nicht durch das Parkhaus schrauben, bis ich endlich einen freien Parkplatz gefunden habe. Toll. Und eigentlich ist die Technik auch heute schon so weit, dass wir hier, heute und jetzt mit der Umsetzung anfangen könnten.

V-Charge Smart Phone App

Naja. Ein paar kleiner Fallstricke gibt es eben schon noch. Zumindest erkennt man diese in der Volkswagen-Pressemitteilung zwischen den Zeilen: Die technischen Voraussetzungen sind größtenteils gegeben. So ließen sich in der Einführungsphase Sensor- und Kameratechnologien nutzen, die bereits heute in Serienfahrzeugen zum Einsatz kommen. Für das automatische Fahren des V-Charge-Versuchsträgers, basierend auf einem Volkswagen e-Golf, sorgt ein dichtes Wahrnehmungsnetzwerk. Vier Weitwinkelkameras und zwei 3D-Kameras, zwölf Ultraschallsensoren, digitales Kartenmaterial und die sogenannte „Car2X”-Technologie für die Kommunikation des Fahrzeugs mit der Infrastruktur sorgen für sicheres Erfassen und Erkennen des Fahrzeugumfeldes. Fußgänger, Fahrzeuge und Hindernisse werden identifiziert, Parklücken erkannt und vermessen und als Datenstrom zu einem Gesamtbild in Echtzeit zusammengesetzt – das Aufgabenfeld der technischen „Sinnesorgane” ist komplex und äußerst vielfältig.

Wie kontinuierliche Tests im Rahmen des Forschungsprojekts belegen, ist V-Charge bereits heute funktionsfähig. GPS-unabhängige Indoor-Lokalisierung, zentimetergenaue Parklückenvermessung und 360-Grad-Umfelderkennung funktionieren ebenso zuverlässig wie Reaktionen auf Fußgänger und Fahrzeuge oder die Berücksichtigung von Längs- und Querverkehr.

Digitales Kartenmaterial von Parkhäuser liegt heute noch nicht vor. Zwar kann man davon ausgehen, dass die Parkhausbetreiber ein gesteigertes Interesse haben, an diesem Strang mitzuziehen. Heissen autonom einparkende Autos doch gleichzeitig, dass man mehr Fahrzeuge auf der vermietbaren Fläche stellen kann. Aber noch sind wir eben noch nicht so weit. Auch ist es positiv, dass BMW an einem ähnlichen System arbeitet, welches sie unter dem Namen BMW Remote Valet Parking Assistant auf der CES 2015 in Las Vegas gezeigt haben.

Ob wir in Deutschland mit unserer lächerlichen Elektroauto-Dichte aber wirklich von solchen Versuchsprojekten profitieren werden, sehe ich eher skeptisch. Da bieten sich die orangenen Nachbarn wohl eher an. Immerhin, das Projekt wird von der EU gefördert. Da wollen wir doch mal schön positiv hoffen, dass sich diese Form des autonomen Ladens alsbald aus dem Versuchsstadium in unsere Wirklichkeit übertragen lässt. Abschliessend sei noch erwähnt, dass mir die Experten von Volkswagen versichert haben, dass man gemeinsam mit anderen Herstellern an einer Standardisierung der induktiven Ladeeinrichtungen arbeiten würde.

Entwicklung von autonomen Laden von Volkswagen

Einen Schritt weiter geht dann noch das von Volkswagen und dem Roboterhersteller KUKA entwickelte Konzept e-smartConnect. Der Anwendungsfall sieht hier eher einen Fernreisenden im Elektroauto. Ich setze mich also in meinen Stromer und mache mich von Bielefeld auf in das schöne Berlin. Etwas über 400 Kilometer habe ich vor mir. Das muss ich im Idealfall nur zwei Mal aufladen. Dann gerne auch über “Druckbetankung” mittels DC-Schnellladetechnik. Ich könnte quasi schon auf der Autobahn die vor mir liegende Ladesäule informieren, dass ich in 30 Minuten zum “Saft holen” erscheinen werde.

Da ich mitnichten der einzige Pilot eines Stromers sein werde, weisst mir die Tankstelle einen Zeitslot zu. Ich fahre also auf das Areal. Schicke wie im oben skizzierten Beispiel mein Fahrzeug autonom zur Ladesäule. Die DC-Schnellladetechnik setzt aber Kabel mit großen Querschnitten voraus. Induktives Laden kommt also nicht in Frage. Während ich im Wartebereich einen Kaffee trinke oder eben meiner Arbeit nachgehe, wartet mein Auto auf seinen freien Slot, fährt dann zur freigewordenen Stromsäule vor und ein Roboterarm sorgt dafür dass der Stromanschluss mit dem dicken, unhandlichen Kabel gesetzt wird. Nach vollzogender Schnellladung entkoppelt der Roboter mein Elektroauto und es erscheint wieder bei mir, so dass ich meine Reise fortsetzen kann.

Bildquellen: Highways England, Volkswagen