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Robotergestütztes Lade- und Energiemanagement im privaten und öffentlichen Parkraum

Demonstrator des Projekts ChargePal aus dem Technologieprogramm IKT für Elektromobilität

Beschreibung des Demonstrators

Der Demonstrator zeigt ein robotergestütztes Lade- und Energiemanagementsystem für Elektrofahrzeuge in privaten und öffentlichen Parkräumen. Zentrales Element ist ein autonomer mobiler Laderoboter mit integrierter Hochleistungsbatterie, der Elektroautos flexibel und ortsunabhängig laden kann, ohne dass feste Ladesäulen erforderlich sind.

Der Laderoboter transportiert selbstständig mobile Batteriemodule zu den Fahrzeugen, setzt diese ab und verbindet sie automatisiert mit der Ladesteckdose. Auf diese Weise können, ähnlich wie bei einem Tankwart, mehrere Fahrzeuge nacheinander geladen werden, auch wenn diese nicht direkt neben Ladepunkten stehen.

Der Demonstrator umfasst verschiedene Einsatzszenarien von der privaten Nutzung bis zur Flottenanwendung auf großen Parkflächen. Erweiterte Funktionen wie bidirektionales Laden und Schwarmfähigkeit wurden in Ansätzen integriert. Herausforderungen bei der Kommunikation mit den Fahrzeugen während des Ladevorgangs wurden durch Adapterlösungen gelöst.

Business Case aus Anwendersicht

ChargePal eröffnet neue Ladeoptionen – vor allem dort, wo klassische Ladesäulen schwer umzusetzen sind:

Effizienzgewinn: Mehrere Fahrzeuge werden durch einen Roboter flexibel und nacheinander geladen – ideal für dicht belegte Parkplätze oder Flottenstandorte.
Kostenreduktion: Bestehende Ladeinfrastruktur kann weitergenutzt werden, ohne neue Ladesäulen errichten zu müssen.
Flexibilität: Auch Standorte mit eingeschränkter elektrischer Infrastruktur (z. B. Bestandsimmobilien) können durch mobile Batteriemodule versorgt werden.
Skalierbarkeit: Varianten ohne Roboterarm oder mit vereinfachtem Aufbau ermöglichen angepasste Kostenmodelle.
Zukunftsfähigkeit: Das System bietet eine Übergangslösung auf dem Weg zum induktiven Laden und reduziert schon heute Ladesäulenblockaden

Zum Projekt

Im Projekt ChargePal (LadeKumpel) wurde ein robotergestütztes Ladesystem entwickelt, mit dem Elektrofahrzeuge unabhängig von festen Ladepunkten mit Energie versorgt werden können. Ausgangspunkt war ein vorhandenes Roboter-Basismodell, das sukzessive um den CCS-Ladestandard, bidirektionales Laden und Schwarmfähigkeit erweitert wurde.

In verschiedenen Einsatzumgebungen konnte die Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems erfolgreich demonstriert werden. Einschränkungen beim Zugriff auf Fahrzeugdaten während des Ladevorgangs wurden durch technische Lösungen überbrückt. Einzelne Komponenten wie die mobilen Batteriemodule sind auch unabhängig vom Roboter weiterverwendbar.

ChargePal leistet einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung intelligenter Ladelösungen. Es bietet eine flexible und skalierbare Alternative zu herkömmlichen Ladeinfrastrukturen und schafft eine Grundlage für den breiteren Einsatz automatisierter und mobiler Ladesysteme.

Demonstrator ChargePal: Step 2
© ChargePal
Demonstrator ChargePal: Step 3
© ChargePal
Demonstrator ChargePal: Step 4
© ChargePal
Demonstrator ChargePal Ladevorgang
© ChargePal