NRG-X: Grazer Startup will selbstfahrende Elektroautos mit Robotiksystem von unten aufladen

Wenn künftig Elektroautos autonom durch die Gegend fahren, dann müssen sie auch selbstständig Strom laden können. In Österreich gibt es gleich zwei Startups aus der Steiermark, die unterschiedliche Lösungen mit Bodenplatten dafür haben. Das eine heißt easelink (Trending Topics berichtete), das andere heißt NRG-X (kurz für „Energy Exchange“) mit Sitz in Graz. Beide haben sich dem konduktiven Laden verschrieben – also der Möglichkeit, einen Akku ohne Kabel über sich berührende Module am Unterboden des Fahrzeugs und dem Grund unter diesem aufzuladen. Das Elektroauto braucht dann nur mehr über der Platte am Boden parken.

„Unser System besteht aus einem nur wenige Zentimeter hohen Robotik-Modul am Parkplatz, welches automatisch geführt durch ein Ultraschallsystem das NRG-X-Kontaktsystem mit der nur handflächenkleinen Fahrzeugeinheit am Unterboden verbindet“, sagt Christian Flechl, Managing Director bei NRG-X, zu Trending Topics. Ist der Kontakt hergestellt, könne Strom nahezu verlustfrei fließen. Das Einstecken eines Kabels ist dann nicht mehr notwendig.

Von unten nach oben

Während bei easelink wie berichtet eine Art Rüssel vom Unterboden des Autos ausfährt und die Ladeplatte am Boden berührt (mehr dazu hier), geht NRG-X in die andere Richtung. Das Robotik-Modul, das nach oben ausfährt, ist 5,5 Zentimeter hoch, 70 Zentimeter lang, 20 Zentimeter breit und kann auf einem Parkplatz (z.B. in der heimischen Garage) montiert werden oder optional flach im Boden versenkt werden (eher für öffentliche Bereiche). Das Kontaktsystem am Unterboden des Autos ist zwei Zentimeter dick und etwa 15 Zentimeter breit. Parkungenauigkeiten von einem halben Mal halben Meter kann das Robotik-Modul ausgleichen, das Auto muss also nicht exakt zu stehen kommen.

Für private Anwender liegt die Ladeleistung bei bis zu 22 kW, im öffentlichen Bereich bei entsprechender Anbindung an Starkstrom soll das NRG-X-System mit bis zu 400 kW laden können. Dann könne man „in wenigen Minuten mehrere hundert Kilometer Reichweite nachtanken“ können, so Flechl. Das sei aber noch Zukunftsmusik. „Diese enorm hohen Ladeleistungen wurden bereits im Design des Kontaktsystems berücksichtigt. Derzeit sind die Batterien der E-Autos für so hohe Leistungen noch nicht gerüstet. Das wird sich in den nächsten Jahren bei neuen Modellen definitiv ändern“, sagt Flechl.

Derzeit arbeitet seine Firma mit „führenden Premium-OEMs“ zusammen, um 2019 erste gemeinsame Produkte auf den Markt zu bringen. Laut Flechl hätte man für 2019 Vorbestellungen im Wert von rund 2 Millionen Euro für ein „großes E-Carsharing-Parkhausprojekt“. Welche Firmen es konkret sind, die bei NRG-X bestellt haben, will Flechl nicht sagen.

Warum nicht induktiv?

Autohersteller wie BMW, Daimler oder Audi arbeiten schon seit längerem an induktiven Ladesystemen, bei denen die Energie über ein magnetisches Wechselfeld zwischen einer Primärspule am Boden und einer Sekundärspule im Unterboden des Fahrzeugs übertragen wird (Trending Topics berichtete). Doch dieses Technologie hat Nachteile: Es kann etwa gefährlich sein, wenn etwa eine Katze unter dem ladenden Auto durchläuft, außerdem ist der Wirkungsgrad gering.

„Induktion bzw. resonant-induktive Energieübertragung macht beispielsweise bei elektrischen Zahnbürsten oder bei Smartphones absolut Sinn, da nur sehr geringe Ladeleistungen benötigt werden und der Wirkungsgrad somit irrelevant ist“, sagt Flechl. „Bei Elektroautos wie beispielsweise einem Tesla mit 100-kWh-Akku wären ein Wirkungsgrad der Energieübertragung von nur 80 Prozent ein absoluter Wahnsinn und eine totale Energieverschwendung.“ Deswegen würden Autohersteller im Zuge der Entwicklung Richtung autonome Elektroautos mittlerweile stark auf Konduktion setzen.

Zuerst im Premium-Segment

Elektroautos sollen wegen konduktiven Ladesystemen nicht notwendigerweise teurer werden. Zuerst werden sie voraussichtlich optional für Premium-Fahrzeuge angeboten. Sollten die Hersteller die kleinen Kontaktsysteme von NRG-X standardmäßig verbauen, dann könnten öffentlich zugängliche Ladestationen die Technologie auf den Parkplätzen verbauen. Konsumenten hätten die zusätzliche Option, sich das Robotiksystem zu Hause einzurichten.

Um seine Technologie zu schützen, hat NRG-X zwei erteilte Patente zum Kontaktsystem sowie dem gesamten Verfahren und diese wurden in Märkten Europa, USA und China angemeldet, ein drittes Patent zum Aufbau des Robotik-Moduls wurde ebenfalls eingereicht. Das Team, das sich aus Mitarbeitern mit TU-Graz-Hintergrund zusammen setzt, steht aktuell in Gesprächen mit „namhaften Investoren“, doch zu einem Deal ist es noch nicht gekommen. Laut Flechl würden aktuell „sechsstellige Umsätze“ und Förderungen von aws und FFG dafür sorgen, den Betrieb der Firma zu finanzieren.

Der Unterschied zur Konkurrenz

Zwischen easelink und NRG-X gibt es definitiv eine Konkurrenzsituation. Beide Startups wollen das selbe Problem lösen, aber wie beschrieben eben mit unterschiedlichen Ansätzen. „Bei den OEMs liegt der Fokus ganz klar auf minimaler Anpassung am Fahrzeug. Daher sehen wir hier absolut keine Konkurrenz“, sagt Flechl über easelink. „Ihre Lösung sieht offenliegende Kontaktpads auf einer Platte am Parkplatz vor, welche vollkommen ungeschützt gegen Nässe und Verschmutzungen sind. Die eigentliche elektrische Verbindung findet mit nur punktförmig-kleinen Kontakten stirnflächig auf diesen offenliegenden Pads statt.“ Bei seiner Lösung hingegen wären die zylindrischen Kontaktflächen über fünfhundert Quadratmillimeter pro Phase groß und würden mit dem Robotik-Modul größer als 150-N-Kontaktkraft im Fahrzeugunterboden vollkommen versenkt gesteckt anstatt nur punktförmig berührt. So seien sie vollständig gegen Nässe und Verschmutzungen geschützt.

Entscheidend für beide Firmen wird jedenfalls sein, ob sich die Autoindustrie generell auf konduktives Laden festlegt und auf welchen Standard dann gesetzt wird.