Mobiler „Tankwart“

Laderoboter versorgt E-Autos autonom mit Strom

Elektronik
23.07.2021 08:22

Das Laden von E-Fahrzeugen könnte künftig komfortabler werden: Experten der TU Graz haben mit den österreichischen Start-Ups Alveri und Arti Robots den Prototyp eines Laderoboters entwickelt, der das Aufladen der Batterien in Parkhäusern, Garagen oder an halböffentlichen Parkplätzen selbstständig übernehmen könnte.

Ein mobiler Roboter statt mehrere Ladestationen in Siedlungsgaragen, Parkhäusern oder Kundenparkplätzen: Das ist das Konzept hinter dem Laderoboter, bei dessen Entwicklung das Institut für Fahrzeugtechnik der TU Graz eingebunden war. An den besagten Plätzen könnte es demnach künftig ausgewiesene Parkbereiche für E-Fahrzeuge geben, wo Roboter mit mobilen Speichern an Bord von Auto zu Auto fahren und die Fahrzeuge im Schnellladeverfahren mit Energie versorgen, wie es am Donnerstag in einer Aussendung der TU Graz hieß.

Österreichweit gibt es derzeit rund 8000 öffentlich verfügbare Ladestationen für E-Fahrzeuge. „Das ist ein echter Hemmschuh für die Verbreitung der E-Mobilität“, sind Bernhard Walzel vom Grazer Institut für Fahrzeugtechnik und sein Institutskollege Helmut Brunner überzeugt. Wer ständig überlegen müsse, wie weit die nächste E-Tankstelle entfernt sei, fahre eher unentspannt. Daher müsse bei der Ladeinfrastruktur aufgeholt werden. „Ein mobiler Laderoboter - zum Beispiel in Parkhäusern, auf Park-&-Ride-Plätzen oder größeren Geschäftsparkflächen - kann dazu einen entscheidenden Beitrag leisten und die empfundene Sorge um Reichweite und Lademöglichkeiten nehmen“, betonten die Grazer Ingenieure.

(Bild: APA/TU GRAZ/ROBERT FRANKL)

Millimetergenaue Angelegenheit
Das Laden eines E-Fahrzeugs ist für den Menschen zeitraubend und daher lästig - aber keine große Herausforderung. „Für ein automatisiertes System ist das hingegen eine sehr komplexe, millimetergenaue Angelegenheit“, erklärte Walzel. Er und Brunner haben vor drei Jahren bereits mit einem stationären Laderoboter aufhorchen lassen. Nun haben sie mit den beiden Partnerfirmen Alveri aus Ried in Oberösterreich und dem steirischen Robotik-Software-Spezialisten Arti Robots einen Prototyp einer autonomen, mobilen Version erarbeitet.

Es handelt sich konkret um eine mobile Plattform, die sich autonom im Raum orientieren und bewegen kann und einen automatisierten Roboterarm, der das Ladekabel am Auto ansteckt. Die Plattform bewegt sich mit bis zu 20 km/h. Nach dem Schnell-Ladevorgang steckt sich der Roboter wieder ab und fährt zum nächsten Fahrzeug. Man habe mit dem Laderoboter nicht nur gezeigt, was mit bestehendem Know-how in Österreich sinnvoll möglich ist, sondern auch den Startschuss für mehr Kooperationen rund um Infrastruktur, Mobilitätsservices, Fahrzeugkonzepte gesetzt, hob Ehsan Zadmard, CEO von Alveri hervor. Das oberösterreichischen Start-up hat den Demonstrator finanziert und bringt in das Projekt Erfahrung im Bereich Usability und Anwendungsszenarien ein.

Höchster Wert wird auf die Systemsicherheit gelegt: „Im gesamten Laderoboter sind mehrere Sicherheitsmechanismen implementiert. Die mobile Plattform tastet mit Laserscannern permanent die Umgebung nach möglichen Hindernissen ab und erkennt, wenn ein Objekt zu nahe kommt. Dann bleibt die Plattform sofort stehen“, schilderte Konstantin Mautner-Lassnig von Arti Robots aus Gössendorf bei Graz, die sich auf automatisierte Roboter spezialisiert haben.

Die Köpfe hinter dem autonomen mobilen E-Laderoboter: (v.l.) Bernhard Walzel (TU Graz), Ehsan Zadmard (ALVERI), Konstantin Mautner-Lassnig (ARTI Robots) und Helmut Brunner (TU Graz). (Bild: Robert Frankl/TU Graz)
Die Köpfe hinter dem autonomen mobilen E-Laderoboter: (v.l.) Bernhard Walzel (TU Graz), Ehsan Zadmard (ALVERI), Konstantin Mautner-Lassnig (ARTI Robots) und Helmut Brunner (TU Graz).

„Noch Potenzial für weniger Gewicht und weniger Kosten“
Bevor der Laderoboter in Serie geht, stehen noch einige Verbesserungen an: Er hängt aktuell noch am Stromkabel, die Integration einer Antriebsbatterie sei bisher aus Gewichts- und Kostengründen und auch aus ökologischer Sichtweise nicht sinnvoll. Die Projektpartner arbeiten daher an einer Stromversorgung über Bodenkontakte. Auch die Software für die Steuerung des Roboters soll integriert werden - noch läuft sie auf einem separaten PC. Beim Roboterarm gebe es ebenfalls noch Einsparungspotenzial, führte Brunner weitere Punkte der To-Do-Liste an: „Hier ist also noch Potenzial für weniger Gewicht und weniger Kosten“.

Bei der österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG habe man ein weiteres Förderansuchen gestellt: Nun gehe es darum, das Ladesystem erstmals im öffentlichen Raum zu installieren und zu testen.

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