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Elektromobilität: Mit mobiler Messtechnik Ladesäulen überprüfen

16.03.2022

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 PTB-WissenschaftlerInnen 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 kWh 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.

Bild: Ladevorgang eines Elektrofahrzeugs an einer Schnellladesäule mit zwischengeschaltetem Messsystem (Quelle: PTB)

 

 

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