Österreicher arbeiten an mobilem Elektroauto-Laderoboter

Die TU Graz und die österreichischen Firmen Alveri und ARTI Robots entwickeln einen vollautonomen mobilen Laderoboter, der selbstständig zum geparkten Elektroauto findet und es mit Energie versorgt.

Im Laderoboter verschmelzen zwei Komponenten zu einer Einheit: eine mobile Plattform, die sich autonom im Raum bewegen kann, und ein automatisierter Roboterarm, der das Ladekabel am Auto ansteckt. Die Plattform orientiert sich selbstständig im Raum und bewegt sich mit bis zu 20 km/h auf das Fahrzeug zu. Der auf dem Torso montierte Roboterarm führt das Ladekabel zum „Tankdeckel“ und dockt dort an. Nach dem Ladevorgang steckt sich der Roboter wieder ab und entfernt sich vom Fahrzeug.

„Der Tank- oder Ladevorgang eines Fahrzeugs ist für den Menschen keine große Herausforderung. Für ein automatisiertes System ist das hingegen eine sehr komplexe, millimetergenaue Angelegenheit“, berichtet Bernhard Walzel vom Institut für Fahrzeugtechnik der TU Graz. Walzel und sein Institutskollege Helmut Brunner hatten 2018 einen stationären Laderoboter vorgestellt. Anschließend haben die beiden Techniker mit den Partnerfirmen ALVERI und ARTI Robots am Demonstrator einer autonomen Version gearbeitet.

Die Forscher wollen mit dem Projekt zum flächendeckenden Einsatz der E-Mobilität beitragen. Ein mobiler Laderoboter kann dazu ihrer Meinung nach zum Beispiel in Parkhäusern, auf Park&Ride-Plätzen oder größeren Geschäftsparkflächen einen entscheidenden Beitrag leisten und die von vielen empfundene Sorge um Reichweite und Lademöglichkeiten mindern.

Vor der Serienreife des Laderoboters stehen noch einige Optimierungen an. Derzeit hängt er noch am Stromkabel, die Integration einer Antriebsbatterie ist aus Gewichts- und Kostengründen, aber vor allem auch aus ökologischer Sichtweise, nicht sinnvoll. Die Projektpartner tüfteln daher an einer Stromversorgung über Bodenkontakte. Auch die Software für die Steuerung des Roboters soll integriert werden, noch läuft sie auf einem separaten PC.

In Parkhäusern, auf halböffentlichen Parkflächen etwa an Universitäten oder auf Kundenparkplätzen könnte es zukünftig einen ausgewiesenen Parkbereich für E-Autos geben, in dem Laderoboter manövrieren und die dort abgestellten Fahrzeuge versorgen, so die Forscher. Adaptierungen in der Parkplatzarchitektur könnten dafür notwendig sein. Geklärt werden müssten auch rechtliche und sicherheitsrelevante Fragen. Konstantin Mautner-Lassnig von ARTI Robots: „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.“ Auch für den Fall, dass jemand die Hand zwischen Ladestecker und Ladeöffnung hält, wurde mit einem Sicherheitsstopp vorgesorgt.

Ein offenes Thema der E-Mobilität insgesamt sind Schnittstellen, etwa zwischen autonomen Systemen, digitalen Technologien und innovativen Antriebskonzepten. „Es hat sich in den vergangenen Jahren unglaublich viel bewegt in der Entwicklung von E-Fahrzeugen, der notwendigen Infrastruktur, Lademöglichkeiten und automatisierten Systemen. Wichtig wäre nun, dass die einzelnen Systeme auch miteinander kommunizieren“, sagt Walzel . „Momentan müssen wir dem Roboter noch durch den geöffneten ‚Tankdeckel‘ signalisieren, welches Auto er laden soll. Das Ziel muss sein, dass das Fahrzeug seinen Ladebedarf eigenständig dem Roboter meldet. Oder dass die Fahrerin bzw. der Fahrer per App einen Roboter aktiviert. Da wird sich in naher Zukunft noch viel bewegen.“