Ein Roboter als E-Auto-Tankwart

Die Technische Universität Graz hat ein autonomes Robotersystem für das schnelle Aufladen von Elektrofahrzeugen entwickelt. E-Autos finden selbständig den Weg vom Stellplatz zur Ladestation.

Schon bald werden Millionen von Elektrofahrzeugen auf unsere Straßen unterwegs sein. Damit Elektrofahrzeuge noch besser angenommen werden, müssen sie billiger werden, sowie höhere Reichweiten und kürzere Ladezeiten haben. Automatisierte Park- und Tankvorgänge bringen weitere Annehmlichkeiten: Wir können bequem vor der Haustüre aus dem Auto aussteigen, das Auto fährt dann selbständig zu seinem Stellplatz oder gleich zur nächsten freien Schnellladestation, wird dort von einem Roboter betankt und fährt dann wieder selbstständig zurück zum Stellplatz. Wenn wir wieder losfahren wollen, rufen wir das Auto per Smartphone App zur Abholstelle.

Ein Laderoboter passend für alle Systeme


Mario Hirz, Bernhard Walzel und Helmut Brunner vom Institut für Fahrzeugtechnik der Technischen Universität Graz haben ein System entwickelt, das all dies möglich macht. Die Forschenden erklären die revolutionäre Methode: „Wir haben es geschafft, dass eine roboterbasierte, kabelgebundene Ladestation mehrere Fahrzeuge der Reihe nach selbstständig elektrisch auflädt, ohne dass die Fahrzeuge dafür speziell umgebaut werden müssen. Der Roboter erkennt mithilfe eines Kamerasystems die Ladebuchse der Fahrzeuge und kann so selbstständig verschiedene E-Autos aufladen, die nacheinander in die Ladestation einfahren. Das System funktioniert auch dann, wenn Autos in der Station relativ schief parken.“ Dazu wurde der Tankroboter in Zusammenarbeit mit Forschenden des Instituts für Maschinelles Sehen und Darstellen der TU Graz mit mehreren Kameras bestückt. Diese Kameras erkennen die jeweiligen Fahrzeug-Typen und deren unterschiedliche Ladebuchsen. Dadurch kann der Tankroboter selbst jene E-Autos aufladen, die nicht optimal parken.

Parken und Laden – schon bald Realität

Das System kann bei verschiedenen Ladestandards bei allen international gängigen Schnellladesystemen und bei verschiedenen Automarken eingesetzt werden. Ebenfalls einzigartig ist, dass der Roboter sowohl in einem Gebäude als auch im Freien bei unterschiedlichen Lichtbedingungen funktioniert. Das oben beschriebene Parken- und Laden-Szenario wurde mit E-Autos von verschiedenen Herstellern, darunter Tesla, BMW, VW und Hyundai erfolgreich erprobt. Jetzt ist das Team der TU Graz mit internationalen Industriepartnern in Verhandlung, um das System weiter in Richtung Marktreife zu entwickeln.

© FTG TU Graz

Über den/die Forscher*In

Mario Hirz ist stellvertretender Leiter des Instituts für Fahrzeugtechnik der TU Graz. Gemeinsam mit seinem Team forscht er an E-Mobilität und alternativen Antriebssystemen. Ein Schwerpunkt ist dabei die ganzheitliche Betrachtung und Optimierung der Entwicklungsprozesse mechatronischer Systeme.