ISO 15118 ist ein internationaler Kommunikationsstandard f\u00fcr Elektrofahrzeuge (EVs), Ladepunkte (CPs) und Ladepunkt-Managementsysteme (CPMS). Er definiert eine sichere und zuverl\u00e4ssige Methode f\u00fcr diese Ger\u00e4te, um Authentifizierungs- und Autorisierungsdaten, Ladeparameter und Abrechnungsinformationen auszutauschen.<\/p>\n\n\n\n
Ladepunkte (CPs) mit ISO 15118-Unterst\u00fctzung erm\u00f6glichen es Ladepunktbetreibern (CPOs), E-Autofahrern ein nahtloseres und sichereres Ladeerlebnis zu bieten. Das Protokoll schafft hierf\u00fcr eine zuverl\u00e4ssige Kommunikationsumgebung zwischen dem Elektrofahrzeug, dem Ladepunkt und dem zentralisierten Backend-System \u2013 dem Ladepunkt-Managementsystem (CPMS) \u2013 zur Verwaltung von Ladeger\u00e4ten und Ladenetzwerken.<\/p>\n\n\n\n
Im typischen Szenario k\u00f6nnen Fahrer den Ladevorgang erst starten, nachdem sie sich selbst und ihr Fahrzeug authentifiziert haben. Diese Authentifizierung erfolgt beispielsweise \u00fcber eine App, eine RFID-Karte oder eine andere Methode. Anschlie\u00dfend entscheidet das Backend-System anhand vordefinierter Kriterien, ob der Ladevorgang autorisiert wird oder nicht.<\/p>\n\n\n\n
Der Zweck dieses Datenaustauschs besteht darin, dass das CPMS wei\u00df, welcher Fahrer welches Fahrzeug l\u00e4dt, ob dieser Fahrer berechtigt ist, diesen spezifischen Ladepunkt zu nutzen, und wer die Rechnung f\u00fcr die Ladesitzung erhalten soll. Auch wenn Authentifizierung und Autorisierung innerhalb weniger Sekunden ablaufen, ist die manuelle Authentifizierung f\u00fcr den Fahrer dennoch ein zus\u00e4tzlicher Aufwand.<\/p>\n\n\n\n
ISO 15118 vereinfacht diesen Prozess durch die Plug & Charge-Funktionalit\u00e4t. Wie der Name schon sagt, k\u00f6nnen EV-Fahrer einfach den Stecker anschlie\u00dfen, und die Autorisierung sowie Authentifizierung erfolgen automatisch. M\u00f6glich wird das, weil das Fahrzeug nach der einmaligen Einrichtung die Fahrerinformationen speichert und diese beim Anstecken automatisch an den Ladepunkt \u00fcbermittelt \u2013 sodass der Ladevorgang sofort beginnen kann.<\/p>\n\n\n\n
Ohne zu sehr ins Detail zu gehen: Die Informations\u00fcbertragung wird von einer Public-Key-Infrastruktur (PKI) verwaltet. Dieses sichere System zur Verwaltung \u00f6ffentlicher Schl\u00fcssel nutzt Hardware, Software und organisatorische Prozesse, um sensible Daten zu erfassen, zu speichern und zu verwalten.<\/p>\n\n\n\n
Zus\u00e4tzlich zu den bereits besprochenen Funktionalit\u00e4ten erm\u00f6glicht ISO 15118 erweiterte Ladefunktionen wie Smart Charging und Vehicle-to-Grid (V2G). Letzteres erlaubt einen bidirektionalen Energieaustausch zwischen dem Stromnetz und V2G-kompatiblen Elektrofahrzeugen. Normalerweise flie\u00dft der Strom nur in eine Richtung \u2013 vom Netz zum Ladepunkt (CP) und weiter zum Fahrzeug. Mit V2G kann Strom jedoch in beide Richtungen flie\u00dfen.<\/p>\n\n\n\n
Wenn V2G-f\u00e4hige Elektrofahrzeuge und Ladepunkte verbunden sind, kann das Fahrzeug die in seiner Batterie gespeicherte Energie zur\u00fcck an die Ladestation und ins Stromnetz einspeisen. Auf diese Weise kann das Netz einen h\u00f6heren Energieverbrauch bew\u00e4ltigen, ohne auf zus\u00e4tzliche Spitzenlastkraftwerke angewiesen zu sein.<\/p>\n\n\n\n
Letztere bezeichnen Kraftwerke, die nur bei hoher Stromnachfrage kurzfristig zugeschaltet werden. Der Nachteil dabei ist, dass diese Zusatzproduktion einerseits zu h\u00f6heren Strompreisen f\u00fchrt und andererseits h\u00e4ufig auf nicht nachhaltige Energiequellen wie Kohlekraftwerke zur\u00fcckgreift. Die Nutzung der in EV-Batterien gespeicherten Energie reduziert oder beseitigt diesen Bedarf und fungiert zugleich als Speicher f\u00fcr \u00fcbersch\u00fcssige nachhaltige Energie.<\/p>\n\n\n\n
Im Bereich des EV-Ladens erm\u00f6glicht Smart Charging eine bidirektionale Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladepunkt, um Ladegeschwindigkeit und Ladezeitplan festzulegen. Einfach ausgedr\u00fcckt \u00fcbermittelt das Fahrzeug Daten dar\u00fcber, wie viel Energie es bis wann ben\u00f6tigt. Der Ladepunkt berechnet daraufhin, wie viel Strom er wann abgeben muss, um den gew\u00fcnschten Ladezustand (State of Charge, SOC) termingerecht und effizient zu erreichen.<\/p>\n\n\n\n
Datensicherheit ist ein zentraler Aspekt beim Laden von Elektrofahrzeugen. Der Datenaustausch innerhalb des EV-\u00d6kosystems wird durch kryptografische Schutzschichten abgesichert, die zus\u00e4tzlich zu Hard- und Softwarel\u00f6sungen eingesetzt werden. ISO 15118 verf\u00fcgt jedoch \u00fcber integrierte Sicherheitsma\u00dfnahmen, wodurch eine nachtr\u00e4gliche Absicherung der Daten\u00fcbertragung nicht erforderlich ist. Das Protokoll gew\u00e4hrleistet Datenschutz auf mehreren Ebenen \u2013 durch Authentifizierung, Autorisierung und Datenverschl\u00fcsselung.<\/p>\n\n\n\n
ISO 15118 geh\u00f6rt zu den wichtigsten Standards f\u00fcr die kontinuierliche Weiterentwicklung der EV-Ladebranche. Dieses Kommunikationsprotokoll ist ein sicheres, zuverl\u00e4ssiges und international anerkanntes Instrument, das mit zahlreichen Hardware- und Softwarel\u00f6sungen sowie Ladegeschwindigkeiten von Elektrofahrzeugen kompatibel ist. Hinzu kommt die wachsende Bedeutung dieses Protokolls im Zuge der zunehmenden Verbreitung netzstabilisierender Technologien.<\/p>\n\n\n\n
Hier sind einige praktische Beispiele daf\u00fcr, wie ISO 15118 eingesetzt werden kann:<\/p>\n\n\n\n
Die Ladestation kommuniziert au\u00dferdem mit einem Backend-System, das die Ladeinfrastruktur verwaltet. Dieses ber\u00fccksichtigt die aktuelle Netzlast und legt die optimale Ladeleistung f\u00fcr das Fahrzeug fest.<\/p>\n\n\n\n
Auf Basis dieser Informationen vereinbaren die Ladestation und das Fahrzeug einen Ladeplan. Die Station kann entweder sofort mit dem Ladevorgang beginnen oder ihn verz\u00f6gern, bis das Netz weniger stark ausgelastet ist. W\u00e4hrend des gesamten Ladevorgangs bleiben EV und Ladestation in Kontakt, um bei Bedarf die Ladeleistung anzupassen \u2013 etwa bei \u00c4nderungen der Netzlast oder wenn der SOC einen bestimmten Wert erreicht.<\/p>\n\n\n\n
Das Fahrzeug und die Ladestation kommunizieren \u00fcber ISO 15118. Das EV sendet der Ladestation seine Identit\u00e4tsdaten zur Autorisierung. Die Ladestation \u00fcberpr\u00fcft die Identit\u00e4t des Fahrzeugs und genehmigt den Ladevorgang. Die Ladesitzung startet automatisch \u2013 ganz ohne Benutzereingriff.<\/p>\n\n\n\n
Damit dieser Prozess funktioniert, muss der EV-Fahrer zuvor einmalig eine Einrichtung vornehmen und pers\u00f6nliche sowie Abrechnungsinformationen hinterlegen. Diese Informationen werden dann bei jeder Plug & Charge-f\u00e4higen Ladesitzung verwendet.<\/p>\n\n\n\n