Sonntag, 29. Mai 2011

Eine weitere öffentliche Ladestation (Irschenberg)

English Version
Letztes Wochenende machte ich einen Ausflug in die Gegend südlich von München. Als ich an einer Tankstelle nahe der Autobahn-Ausfahrt Irschenberg vorbei fuhr, bemerkte ich eine Werbetafel für eine Elektroladestation. Ich drehte um und fuhr zu der Tankstelle mit der Ladestation.
Dort stand eine von e.on betriebene Ladesäule ähnlich der, die ich in Starnberg benutzt habe. Es war aber eine neuere Version mit den neuen Starkstromsteckern, die ich für eine 32A-Ladung benötige.

Ladesäule an der OMV-Tankstelle Wendling/Irschenberg.
 An der Kasse der Tankstelle bekam ich eine Zugangskarte für die Ladestation. Für die Karte mußte ich 20 Euro Kaution hinterlegen, aber der Strom zum Laden war kostenlos.
Nach der Anmeldung an der Säule mittels der Zugangskarte wurden die Klappen entriegelt, das Ladekabel konnte eingesteckt werden und der Ladevorgang begann.

MINI E #014 lädt.
Ich kaufte mir einen Kaffee im Tankstellenshop, um dem Fahrzeug etwas Zeit zum Laden zu geben. Dabei fiel mir plötzlich ein, dass an dem Stecker der Ladesäule ein Aufkleber mit der Aufschrift "max. 16A" aufgebracht war. Und der Ladestrom des MINI E war auf 32A eingestellt!
Als ich also zum Fahrzeug zurückkehrte, hatte das Fahrzeug aufgehört zu Laden. Schlimmer noch, als ich versuchte, den Ladevorgang zu beenden bzw. zu reaktivieren, indem ich mich wieder mit der Zugangskarte an der Station anmeldete, blieb die Abfrageprozedur der Karte "hängen". Es hatte den Anschein, als sei die Software der Ladesäule abgestürzt. Es erfolgte keine weitere Reaktion mehr auf die Zugangskarte bzw. auf das Drücken des "Abbrechen"-Buttons. Das war insofern unangenehm, da der Mennekes-Stecker auf der einen Seite des Ladekabels immer noch mechanisch an der Ladestation verriegelt war und nicht entfernt werden konnte.
Ich erinnerte mich an einen ähnlichen Vorfall an einer anderen Ladestation. Damals mußte ich das Kabel an der Ladestation zurücklassen.


Veriegelter Ladekabelstecker. Die Abbildung oberhalb auf der Klappe symbolisiert einen IEC 62196-2 Type II Stecker.
Zum Glück kamen in diesem Moment ein Angestellter und kurz darauf der Besitzer der Tankstelle zur Ladesäule, um den MINI E zu begutachten. Ich erklärte die Situation mit dem veriegeltem Stecker (und auch den MINI E). Nach einigen weiteren erfolglosen Veruchen mit der Karte öffnete der Tankstellenbesitzer die Ladesäule mit einem speziellen Schlüssel.
Die Sicherung der Steckdose, an die der MINI E eingesteckt war, war herausgeflogen. Nach Rücksetzen des Sicherungsautomaten gab die Ladesäule den Stecker dennoch nicht frei.
Durch Abschalten der ganzen Ladesäule am Hauptschalter konnte ein Neustart der Software erzwungen werden. Danach gab der Veriegelungsmechanismus den Stecker schließlich frei.
Zwischendurch habe ich die Ladeeinstellung am MINI E auf 13A zurückgesetzt, um es erneut zu versuchen. Die Software der Ladesäule war aber immer noch etwas durcheinander, so dass die Zugangskarte nicht richtig erkannt wurde. Also probierten wir noch eine andere Zugangskarte, die im Shop vorrrätig war, aus. Damit konnte der Ladevorgang korrekt durchgeführt werden. 


Das Problem bestand im vor kurzem erfolgten Umbau der Ladesäule. Die Stecker wurden von CEE auf den neuen IEC 62196-2 Type II-Standard geändert, aber ein Zusatzmodul, welches den an diesem Stecker zusätzlich angebrachten Pilotkontakt erkennt, sollte erst später ergänzt werden. IEC 62196-1 schreibt jedoch vor, dass Ladestecker ohne einen zusätzlichen Pilotkontakt auf 16A begrenzt werden. Mangels des noch fehlenden Moduls konnte also der am Ladestecker vorhandene Pilotkontakt nicht erkannt werden und es ergab sich eine Differenz zwischen den erlaubten 16A und der im MINI E gesetzten Einstellung von 32A.
Dadurch wurde der Sicherungsautomat ausgelöst und die Software der Ladesäule konnte mit diesem Problem nicht umgehen.
An einer Tankstelle, die 24h am Tag besetzt ist, ist das kein so großes Problem. An einer Ladesäule, die aber irgendwo ohne Vor-Ort-Betreuung aufgestellt ist, kann ein nicht entfernbares Ladekabel große Schwierigkeiten bedeuten.

Insgesamt war es eine aufschlußreiche Erfahrung. Zudem hatte ich eine angenehme Unterhaltung mit dem Tankstellenbesitzer. Einige Elektrofahrzeuge hatten die Ladestation bereits genutzt (unter anderem ein Tesla Roadster über Nacht). Da die Tankstelle etwa 50km von München entfernt an einer Autobahnausfahrt liegt, bietet sie sich als Lademöglichkeit auf der Fahrt Richtung Süden an.

Sonntag, 22. Mai 2011

MINI E und die Mae West

English Version
Der MINI E ist ein Prototyp,  der BMWs erster Schritt in Richtung eines marktfähigen Elektrofahrzeuges ist. Aufbauend auf dem aktuellen BMW MINI hat der MINI E eine konventionelle Stahlkarosserie in Blechschalenbauweise. Wegen des zusätzlichen Gewichts der Batterie ist das Auto für seine Größe ziemlich schwer.

Um das Batteriegewicht bei künftigen Elektrofahrzeugen auszugleichen, ist eine Gewichtsreduktion durch Verwendung von Leichtbauwerkstoffen unausweichlich.

Der elektrisch angetriebene BMW i3 besitzt ein neues Karosseriekonzept aus einem Aluminium-Unterboden mit den Akkus und dem Antriebsstrang - dem Drive-Modul - und einer darauf aufgesetzten Fahrgastzelle aus CFK (CarbonFaserverstärkter Kunststoff) - dem Life-Modul.

CFK wird in der Automobilindustrie derzeit nur in begrenztem Umfang bei Hochleistungsfahrzeugen mit geringer Stückzahl eingesetzt. Gründe sind die hohen Kosten wie auch der aufwändige und noch viel Handarbeit benötigende Produktionsprozess.
Für den i3 entwickelt BMW neue automatisierte Herstellverfahren für CFK,  um zum einen die Kosten bei der Herstellung zu senken als auch das Material für höhere Stückzhalen verfügbar zu machen.

Somit wird der i3 das erste Auto sein, das hauptsächlich aus CFK bestehend in größeren Stückzahlen in Serienfertigung geht.


BMW i3 Life Modul aus CFK

In der Architektur und im Bauwesen ist CFK noch ein sehr seltenes Material.

Im Münchner Nordosten, am Effnerplatz, steht ein neues Kunstwerk, welches als das größte überwiegend aus CFK hergestellte Bauwerk bezeichnet wird.

Die "Mae West" der Künstlerin Rita McBride besteht aus 32 Röhren, die einen 52m hohen Hyperboloiden formen mit einem Durchmesser von 32m am Boden, 19,5m an der Spitze und 7,5m an der engsten Stelle.

Im unteren Bereich sind die Röhren wegen bestimmter Vorschriften und Auflagen aus Stahl. Aus optischen Gründen sind diese Stahlrohre mit Karbonfasern ummantelt.Über dem ersten Ring in einer Höhe von 15,5m bestehen die Röhren aber komplett aus CFK. Jede Röhre ist 42m lang und hat ein Gewicht von 550kg (im Vergleich zu 3500kg, wenn sie aus Stahl wäre).
Hier sind einige Bilder , die auch einen Eindruck vom Produktionsprozess vermitteln.


Vielleicht ist das ein Anfang für weitere Anwendungen von CFK in der Bauindustrie.


Skyline des Münchner Nordostens mit  Westin Grand Hotel - Sheraton Arabellapark Hotel / Mae West /  Hypo Vereinsbank-Hochhaus

Stahl-MINI E vor der Mae West mit Stahl-Unterbau und CFK-Aufbau.

Ich gebe zu, ein BMW i3 und die Mae West wären ein besseres Paar als Fotomotiv gewesen. Mangels eines i3 habe ich eben den MINI E genommen ;)

Samstag, 7. Mai 2011

Öffentliche Ladestation beim TÜV in Starnberg

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Gestern machten wir einen kurzen Ausflug zum Starnberger See in der Nähe von München. Ich habe herausgefunden, dass an der TÜV-Station in Starnberg eine von e.on betriebene Ladestation steht.

Die Identifikationskarte  zum Laden an den Ladesäulen im Stadtbereich München sollte eigentlich auch für die Stationen von e.on funktionieren. Zumindest wurde uns gesagt, dass für das Forschungsprojekt die Energieversorger SWM und e.on die Karten des jeweils anderen akzeptieren. Aber der Versuch, die SWM-Karte an der Ladestation zu nutzen, ist fehlgeschlagen.

Ich ging also in das Büro der TÜV-Station und fragte den freundlichen Mitarbeiter, wie man die Ladesäule benutzen konnte. Die Nutzung der Ladesäule schien mir dabei ein eher ungewöhnliches Anliegen zu sein. Stark frequentiert ist sie derzeit wohl nicht. Nach kurzer Rücksprache mit seinem Chef händigte er mir die TÜV-eigene Karte zur kostenlosen Nutzung aus.

Leider handelte es sich bei der Ladestation um ein älters Modell mit zwei 32A CEE Steckern und zwei gewöhnlichen 13A Schuko Haushaltssteckdosen. Neuere Standardstecker nach 32A IEC 62196 Type-II fehlten.Somit mußte ich über den Adapter an 230V/13A laden.

Laden mittels Adapter an Haushaltssteckdose, da Starkstromstecker nicht dem neuen Standard entspricht

Wir gingen zu einem Restaurant am Ufer des Sees zum Mittagessen und kamen nach etwa eineinhalb Stunden wieder. Unterdessen konnte #014 etwa 4,5kWh Strom laden, der von den Solarpanels auf dem Dach des TÜV-Gebäudes an diesem sonnigen Tag erzeugt wurde.

 
MINI E lädt beim TÜV Starnberg

Mittwoch, 13. April 2011

Beim Service und erster Kontakt

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Gestern morgen bin ich zur MINI Niederlassung München gefahren, um den geplanten Wechsel von Winterreifen auf Sommerreifen durchzuführen.
Als ich das Auto dem Service-Techniker übergab, wurde klar, dass MINI E #014 nicht nur neue Reifen, sondern eine komplette Inspektion benötigte.

Seit Dezember 2010 hat #014 versucht, mir den Bedarf für den Wartungsservice mitzuteilen. Ich habe die Darstellung des Symbols immer als Testanzeige beim Einschalten interpretiert. Es war mir daher sehr peinlich, als mir gesagt wurde, dass das Auto die sofortige Durchführung des Kundendienstes braucht.

Ich verließ die Niederlassung ohne #014 und fuhr mit den öffentlichen Verkehrsmitteln zur Arbeit (was kein Problem war, da ich immer noch eine Jahreskarte besitze, die Arbeit nur einige wenige U-Bahn-Stationen entfernt ist und sowieso wegen der fortgeschrittenen Uhrzeit die Parkplatzsuche problematisch gewesen wäre).
 
Am Nachmittag bekam ich den Anruf, dass beim Service keine Probleme aufgetaucht sind und #014 seinen Dienst wieder aufnehmen kann.
Danke, MINI München, für den schnellen unplanmäßigen Kundendienst und die volle Batterie!

Mein erster Eindruck von den neuen Reifen: sanfteres Fahren und weniger Lärm. Weiterhin freute ich mich über die komplett neuen Scheibenwischerblätter im gerade einsetzenden Regen.

Die neuen Continental Conti Pro Contact SSR 195/55 R16 87V

Bei meinem Weg zurück nach Hause hatte ich zum ersten Mal Sichtkontakt zu einer anderen Spezies von Elektrofahrzeugen.
Natürlich habe ich, wenn ich selber mit dem MINI E unterwegs war,  viele Toyota Prii und vielleicht auch einige Honda Insights gesehen, dazu ein- oder zweimal einen anderen MINI E. Aber noch nie ist mir im Straßenverkehr ein anderes Elektrofahrzeug (nicht mal ein Tesla Roadster) oder ein Elektrofahrzeug mit Range Extender (wie der für Münchens Straßen angekündigte A1 e-tron) begegnet.

Gestern jedoch ließ ich einen Smart ED vor mir einfädeln und folgte ein paar Kilometer, bevor sich unsere Wege wieder trennten.
Diesen Erstkontakt musste ich gleich mit der Kamera festhalten.
Smart ED - eine weitere Gattung von Elektrofahrzeugen auf Münchens Straßen!

Samstag, 9. April 2011

Verbrauch in kalter Jahreszeit

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Dass der Frühling in Deutschland angekommen ist, merkt man als MINI E Fahrer nicht nur am sprießenden Grün und am Vogelgezwitscher. Auch die Reichweite des Autos und die Stabilität der Reichweitenanzeige erreichen wieder ungeahnte Werte.
Bei voller Ladung werden wieder Reichweiten bis 160km angezeigt und die Reichweitenanzeige bewegt sich bei 50% Ladezustand weit weniger unberechenbar als während der Wintermonate. Mehr als 120km bei vollgeladener Batterie wurden im Winter selten angezeigt und bei Ladeständen von 50% wurden selbst Kurzstrecken von 20km zu einem intensiven Erlebnis.

Da ich nach Möglichkeit die öffentliche Ladesäule an der Arbeitsstätte nutze, welche die "getankte" Strommenge nicht preisgibt und ich auch nicht bei jedem Ladevorgang an der heimischen Wallbox den Kilometerstand des Fahrzeuges notiert habe, gibt es nur einige stichprobenartig verteilte Ladevorgänge, für die ich die geladene Energiemenge und die gefahrenen Kilometer verfügbar habe. Daraus läßt sich als normierter Wert ein Durchschnittsverbrauch in kWh/100km errechnen.


Die offiziellen Verbrauchswerte des MINI E liegen nach Angaben auf der Homepage bei 14 bis 17 kWh/100km.
Bei Minusgraden im Winter mit ausgekühlter und damit an Leistung nachlassender Batterie, voll aufgedrehter Heizung (um zumindest ein lauwarmes Lüftchen zu erzeugen) und eingeschalteten Scheinwerfern erreicht man jedoch mühelos den doppelten Wert.
Die meisten Werte liegen unabhängig vom Fahrprofil zwischen 26 und 32 kWh/100km.

Der letzte Wert von 22,5 kWh/100km dürfte auf die bereits deutlich angestiegenen Außentemperaturen zurückzuführen sein.

Ich bin gespannt, welche Zahlen ich in den letzten drei Monaten des Projektes bei idealen Außentemperaturen erreichen kann...

Sonntag, 27. März 2011

MINI E München - Drive eCharged

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Der Flottenversuch der 40 MINI E in München findet im Rahmen eines öffentlichen Forschungsprojektes statt.
In Deutschland gibt es, gefördert vom Bundesverkehrsministerium, mehrere Modellregionen, in denen das Thema Elektromobilität unter verschiedenen Gesichtspunkten betrachtet werden soll. Die Erfahrungen tragen dazu bei, Entscheidungsgrundlagen für künftige Strategien zu schaffen.

In jeder Modellregion gibt es zum Teil mehrere Einzelprojekte. Zu den Projektpartnern in diesen Einzelprojekten gehören je nach Schwerpunkt Hersteller von Elektrofahrzeugen jeglicher Art, lokale und überregionale Stromanbieter, Hochschulen, Forschungsinstitute, Stadtwerke, lokale Verkehrsbetriebe und Firmen aus der Elektrobranche.

In der Modellregion München gibt es derzeit vier solcher Einzelprojekte. Eines davon heißt "Drive eCharged" mit folgenden Projektpartnern:

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung
Förderung der Verbundprojekte.

Nationale Organisation für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie
Koordination und Umsetzung der Projekte im Auftrag des Ministeriums.

Siemens
Entwicklung von Wallbox und öffentlichen Ladestationen.

Stadtwerke München
Lokale Koordination des Projektes, Betrieb der Infrastruktur und Erzeugung des Stroms aus regenerativen Quellen.

BMW Group
Bereitstellung und Wartung der MINI E Elektrofahrzeuge.

Psyma Research+Consulting
Kein offizieller Projektpartner, aber für die Versorgung der Testpersonen mit Fragebögen und Interviews zuständig.

Bei den 40 Fahrzeugen der Testflotte sind die Projektpartner in den gelben Streifen beiderseits des Fahrzeugdaches vermerkt. Außerdem ist auf dem Heckfenster der Schriftzug "MINI E München - Drive eCharged" angebracht. Dadurch unterscheiden sich die Fahrzeuge von denjenigen MINI Es, die in München von BMW betrieben werden, aber nicht Bestandteil dieser Testflotte sind.

Nennung der Projektpartner im seitlichen Dachaufkleber
"MINI E München - Drive eCharged" hat den Einsatz des Eiskratzers nicht unbeschadet überstanden

Samstag, 12. März 2011

Ladeeinrichtung des MINI E

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Die Ladeeinrichtung des MINI E hat eine technische Besonderheit. Normalerweise benötigt ein Elektroauto ein spezielles Ladegerät, welches Wechselstrom in Gleichstrom wandelt und den Ladestrom an die Ladecharakteristik der Batterie anpaßt.
Der elektrische Antriebsstrang, der beim MINI E von der Firma  AC Propulsion geliefert wird, hat die Funktionalität des Ladegerätes bereits in seinen Komponenten integriert. Ein separates Ladegerät wir daher nicht benötigt. AC Propulsion nennt diese integrierte Ladefunktion den "reductive charger".

Elektrische Komponenten des MINI E. (Quelle: gm-volt.com)
Die Verwendung der Komponenten des Antriebs begrenzt den Ladestrom zwar auf eine Phase und eine maximale Spannung von 240V. Aber der Ladestrom kann beachtliche 80A betragen, was zu einer maximalen Ladeleistung von 18kW führt. 
Beim MINI E wurde der Wert aber auf 50A begrenzt, was aber immer noch eine Ladeleistung von 12kW bei 240V ermöglicht. Natürlich setzt die Nutzung dieser Einstellung eine entsprechende Elektroinstallation voraus. Diese ist möglicherweise im MINI E Service Center vorhanden, für den Privatgebrauch ist die Einstellung aber nutzlos.
Weiterhin kann man als Ladestrom 32A einstellen. Dies ist die Standardeinstellung bei Nutzung der heimischen Wallbox oder einer öffentlichen Ladestation. Bei 32A/230V steht eine Ladeleistung von etwa 7,3kW zur Verfügung.
Die 12A Einstellung ist notwendig beim Laden an einer herkömmlichen Steckdose. 12A bei 230V bedeuten etwa 2,8kW Ladeleistung.


Da die Nutzung der Antriebskomponenten zum Aufladen der Batterien wahrscheinlich viel technisches Knowhow erfordert und auch in gewissen Bereichen Patente von AC Propulsion bestehen dürften, benötigen alle anderen Fahrzeuge, die nicht mit Komponenten von AC Propulsion ausgestattet sind, ein herkömmliches Ladegerät.


Ein typisches Beispiel für so ein Ladegerät ist ist das nachfolgend abgebildete Gerät der schweizerischen Firma  BRUSA.

Es hat eine Ladeleistung von max. 3,3kW und reicht daher für das Laden an einer herkömmlichen Steckdose mit 12A/230V.
Es ist ein modulares System, so dass man zwei Geräte kombinieren kann, um eine Ladeleistung von 6,6kW zu erhalten (ausreichend für den Betrieb an einer 32A/230V Ladestation)...


Zwei Ladegeräte im Audi A1 e-tron (Quelle: autobild.de)
... oder gar drei Geräte für eine Ladeleistung von 9,9kW.


 
Drei Ladegeräte an Bord des Rolls Royce Phantom 102EX (Quelle: bimmertoday.de)
Die Entscheidung, wieviele Ladegeräte im Fahrzeug installiert werden, ist immer mit den entstehenden Kosten, dem verfügbaren Bauraum und dem zusätzlichem Gewicht gekoppelt.

Interessanterweise kann zum Beispiel die Kombination zweier Ladegeräte sowohl einphasigen Strom von 32A/240V verarbeiten, als auch zwei getrennte Phasen mit jeweils bis zu 16A/240V. Das könnte Vorteile bei der Nutzung bestehender Elektroinstallationen bedeuten.

Zusätzlich ist auch die Kombination eines fest im Fahrzeug integrierten Modules und eines in der Wallbox integrierten Gerätes möglich. Dies ermöglicht dem Fahrzeug eine Standard-Ladeleistung von 3,3kW für die Nutzung herkömmlicher Steckdosen (plus die Einsparung von Platz und Gewicht im Fahrzeug) und eine kombinierte Ladeleistung von 6,6kW bei Nutzung der eigenen Wallbox.
Allerdings ist eine erhöhte Ladeleistung an einer öffentlichen Ladestation nicht möglich, es sei denn, die Station verfügt ebenfalls über ein integriertes Zusatz-Ladegerät.

Die Entwicklung im Bereich der On-Board Ladegeräte geht jedoch weiter und zielt bei kompakterer Bauweise auf eine Erhöhung der Ladeleistung. Auch die Themen Smart Grid und Datentransfer über die Stromleitung könnten zukünftig über das Ladegerät realisiert werden. Ein Beispiel hierfür ist das EDcharge der Firma EDAG.

Kompaktes 11kW Ladegerät mit Kommunikationsschnittstelle

Die Ladeleistung der MINI Es, Teslas und anderer Fahrzeuge, die mit AC Propulsion Antrieben ausgerüstet sind, ist also hauptsächlich abhängig von der verfügbaren Elektroinstallation. Die Ladeleistung anderer Elektrofahrzeuge ist hauptsächlich abhängig von der verfügbaren Ladeleistung des eingebauten Ladegerätes.