LadR – «Schlüssel»-Technologie für Ladestationen

24. Oktober 2019
Oktober 2019

Elektrofahrzeuge sind auf dem Vormarsch. Ihr Erfolg hängt nicht zuletzt von einem flächendeckenden Netz von Ladestationen ab. LadR möchte ein System zur Vermittlung von privaten Ladestationen schaffen, dank dem alle Besitzer ihre Ladestation der Öffentlichkeit einfach und sicher zur Verfügung stellen können.

Die eigentliche Herausforderung der Elektromobilität der Zukunft ist nicht mehr der Preis der Fahrzeuge oder die Reichweite, sondern die verfügbare Ladeinfrastruktur. Für eine ausreichende Autonomie der Fahrzeuge reicht es in der Regel nicht aus, die Elektroautos nur an einem Ort – meist zu Hause oder am Arbeitsort – zu laden. Viele potenzielle Elektroautofahrer haben auch gar keine Möglichkeit, auf eine dieser erwähnten Ladegelegenheiten zuzugreifen und sind somit auf öffentlich verfügbare Stationen angewiesen. Zudem muss für die erfolgreiche Verbreitung der Elektromobilität die Anwendung der Fahrzeugladung niederschwellig und sicher sein. Die momentan entstehende Ladeinfrastruktur weist aber entscheidende Mängel auf, die nicht zuletzt auf den Wettbewerb zwischen den heute operierenden Ladenetzwerken zurückzuführen sind.

Erste Umsetzung

Ziel des Teams mit Forschenden aus den Instituten ICTM und IEM der Berner Fachhochschule war es, mit LadR eine Lösung zu finden, die eine nachhaltige und preiswerte Alternative zu den heutigen Ladenetzen bietet.
Nach Evaluation verschiedener Möglichkeiten wurde die Bluetooth-Low-Energy-(BLE)-Technologie als Kommunikationsmittel zwischen Ladestation und Smartphone und damit indirekt auch für Ladestation und dem zentralen LadR-Server gewählt (siehe Abbildung).
Das Herzstück von LadR sind die kryptografisch gesicherten Sicherheitstoken, die «digitalen Schlüssel». Damit kann die darin kodierte Ressource, zum Beispiel eine Ladestation, einmalig oder auch mehrfach geöffnet oder benutzt werden. Die Token sind so implementiert, dass sie auch über ungesicherte Kommunikationswege wie das Internet übertragen werden können. Gleichzeitig sind sie klein genug, um über Kommunikationswege mit geringen Bandbreiten, wie zum Beispiel BLE, verwendet zu werden.
Sicherheitstoken und Daten für und von der Ladestation werden über das Smartphone per Bluetooth ausgetauscht.

Blick in die Zukunft

Im Moment läuft der Testbetrieb der LadR-Station in Vauffelin. Aber noch viele andere Anwendungsfälle der Sharing Economie sind denkbar. Aktuell arbeitet das Team daran, das vorhandene Lösungskonzept von LadR zu generalisieren und damit für weitere Anwendungsbereiche zu öffnen. Ein erster Schritt ist das Versenden der Sicherheitstoken per E-Mail oder soziale Netzwerke, die per Smartphone-App zum Öffnen der darin kodierten Ressource befähigen. So können dann digitale Schlüssel für Ferienhäuser, Fahrzeuge oder Automaten einfach verteilt und verwendet werden.