Digitale Transformation Wie Interoperabilität und KI die E-Mobility beflügeln können

Autor / Redakteur: Dominik Rockenschaub* / Stefan Guggenberger

Die Zukunftsfähigkeit der Elektromobilität hängt von zwei Schlüsselfaktoren ab: dem Ausbau der Ladeinfrastruktur und einer verbesserten Customer Experience. Dabei kann ein ganzheitlicher Digitalisierungsansatz mit einheitlichen Standards entscheidend helfen.

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Die E-Mobilität steht als zukünftiger Standard der Mobilität quasi fest. Ihr Ausbau könnte durch eine bessere Customer Journey entlang der gesamten IT- und Servicelandschaft jedoch noch beschleunigt werden.
Die E-Mobilität steht als zukünftiger Standard der Mobilität quasi fest. Ihr Ausbau könnte durch eine bessere Customer Journey entlang der gesamten IT- und Servicelandschaft jedoch noch beschleunigt werden.
(Bild: gemeinfrei // Unsplash)

Inzwischen machen E-Autos in Deutschland 0,3 Prozent des gesamten Fahrzeugbestands in Deutschland aus. Hier herrscht viel Luft nach oben – insbesondere, wenn man dieser Zahl die entscheidende Rolle der Elektromobilität für den Klimaschutz gegenüberstellt. Grundsätzlich überschneiden sich bei der Elektromobilität gleich zwei der drängendsten Themen für die Gesellschaft: der Klimaschutz und die Digitalisierung. Eine flächendeckende Verbreitung der Elektromobilität kann im Sinne des Klimaschutzes dabei helfen, die CO2-Emissionen signifikant zu reduzieren. Die erfolgreiche Verbreitung der Elektromobilität wiederum hängt unmittelbar mit der Digitalisierung zusammen. Denn um eine breite Masse zu erreichen, müssen Elektrofahrzeuge nicht nur nachhaltig und erschwinglich sein, sondern auch nutzerfreundlich.

Die Nutzerfreundlichkeit betrifft nicht nur die Software im Fahrzeug selbst, sondern die gesamte IT- und Servicelandschaft im Elektromobilitätsumfeld. Dazu gehören eine verlässliche sowie einfach zu bedienende Ladeinfrastruktur, transparente und vergleichbare Tarifoptionen sowie ein intuitives Kundenmanagementsystem mit komfortablen Bezahlmodalitäten. An ebendiesen Stellen schließt sich der Kreis zur Digitalisierung, die all diese Faktoren erleichtern und beschleunigen kann.

Ein komplexer Markt braucht einheitliche Lösungen

Dem Kundenbedarf nach einer verständlichen Ladeinfrastruktur und Tariflandschaft steht ein komplexer, dynamischer und heterogener Elektromobilitätsmarkt gegenüber. Hier treffen verschiedene Akteure aufeinander – mit jeweils eigenen Interessen und zum Teil proprietären IT-Infrastrukturen. Ladestationsbetreiber (CPOs) sorgen für die Installation, Wartung und Instandhaltung der Ladesäulen. LSM-Backend-Anbieter sind für das Backend der Ladesäule verantwortlich, unter anderem für die elektronischen Bezahlsysteme. Eine OCPP-Schnittstelle ermöglicht die herstellerunabhängige Kommunikation zwischen den Ladestationen und dem LSM-Backend. Elektromobilitätsanbieter (EPMs) agieren durch Kundenverträge, Apps und Ladekarten als Schnittstelle zum Verbrauchenden.

Durch die Anbindung an eine E-Roaming-Plattform, die wiederum eigene Anbieter bereitstellen, sind auch Kunden von Drittanbietern in der Lage, die Ladestation zu nutzen. Alternativ können die Ladedaten (CDR) direkt per P2P-Kommunikation und OCPI von den CPOs an die EMPs übermittelt werden. Inmitten der wachsenden Dynamik verschwimmen zunehmend die Grenzen zwischen diesen unterschiedlichen Rollen. So gibt es beispielsweise große Energieversorger, die sowohl die Ladestationen betreiben als auch selbst als EMP auftreten. Für Verbrauchende ist dieses Geflecht schwierig zu durchdringen, da sie meistens nur im Kontakt zu ihrem eigenen EMP stehen; die anderen Marktakteure sind aufgrund von White Labeling für Kunden oftmals nicht ersichtlich.

Auch der deutsche Energiemarkt an sich ist durch eine Mischung aus privaten und staatlichen Anbietern, darunter Hunderte von Stadtwerken, stark fragmentiert – insgesamt zählt man in Deutschland an die 800 verschiedenen Stromanbieter, die in unterschiedlich starkem Maße auf die Elektromobilität vorbereitet sind. Diese Anbietervielfalt erfordert von Verbrauchenden teilweise einen großen Rechercheaufwand.

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Schnittstellen – der Backbone der Usability

Die Integration einer OCPP-Schnittstelle in das LSM-Backend ist unabdingbar, um eine herstellerunabhängige Kommunikation zwischen den Ladestationen und den diversen LSM-Backends sicherzustellen. Die Kunden profitieren hierbei von einer größeren Ladesäulendichte, aber auch die Anbieter profitieren von einer Ausweitung des Kundenkreises durch einen höheren Profit.

Von der Stromerzeugung bis zum Aufladen gibt es etliche Schnittstellen. Zudem existiert in Deutschland ein separates Angebot für die öffentliche und die privat zugängliche Ladeinfrastruktur.
Von der Stromerzeugung bis zum Aufladen gibt es etliche Schnittstellen. Zudem existiert in Deutschland ein separates Angebot für die öffentliche und die privat zugängliche Ladeinfrastruktur.
(Bild: Cloudflight)

Aus Sicht der CPOs muss das LSM-Backend allem voran eine bestimmte Anforderung erfüllen: Interoperabilität. Angesichts der Vielfalt an Ladestellennetzwerken und EMPs müssen verschiedene Möglichkeiten der Authentifizierung und Abrechnung ins IT-Backend integriert werden. Im Frontend kann ein benutzerfreundliches Design des Lademanagementportals die User Experience für die CPOs verbessern. Auch funktionierende Schnittstellen zur Abrechnung mit den unterschiedlichen EMPs tragen zum reibungslosen Ablauf der Services rund um Elektromobilität bei.

Wie heterogen die Software-Landschaft in der Elektromobilität ist, offenbart sich bereits beim Thema Ladeinfrastruktur. In Deutschland existiert derzeit ein separates Software-Angebot für die öffentliche und die privat zugängliche Ladeinfrastruktur. Dabei stellt das Kundenmanagementsystem des EMP den zentralen Touchpoint zum Verbrauchenden dar und prägt somit die User Experience signifikant. Diese gilt es, möglichst komfortabel zu gestalten.

Zutaten für eine komfortable User Experience

Dazu sollte die zur Applikation gehörende Ladekarte alle Ladestationen inklusive ihres Verfügbarkeitsstatus aufführen. Zudem sollte die App den Kunden direkt zur freien Ladestation seiner Wahl navigieren können. Nicht zuletzt sollte aus der App transparent ersichtlich sein, welche Ladesäule vom eigenen Anbieter und welche von Drittanbietern betrieben werden – auch im Hinblick auf mögliche Tarifabweichungen. Das Bezahlen sollte sowohl über die in der App hinterlegte Bezahlmethode oder die RFID-Karte möglich sein als auch ad-hoc via Kreditkarte oder Paypal, wenn der Kunde keinen bestehenden Fahrstromvertrag hat.

Was wie eine Selbstverständlichkeit wirkt, hat sich in der Praxis jedoch noch nicht flächendeckend durchgesetzt. Nicht überall ist es Verbrauchenden beispielsweise möglich, mit der eigenen RFID-Karte auch an Ladesäulen von Drittanbietern zu tanken und zu bezahlen. Diese Möglichkeit kann ausgebaut werden, indem das LSM-Backend mit einem OCPP-Standard ausgestattet und eine Roaming- Plattform angeschlossen wird oder eine Peer-to-Peer-Anbindung mittels OCPI mit dem jeweiligen EMP besteht. Mit den bisher genannten Basics ist bereits einiges getan, um die User Experience zu verbessern. Für echte Benutzerfreundlichkeit darf jedoch noch einiges weitergedacht werden – zum Beispiel im Hinblick darauf, weitere Etappen der Customer Journey einzubinden. Denkbar ist zum Beispiel, dass Verbrauchende ihre Parkgebühren in der gleichen App bezahlen wie auch das Laden ihrer Elektroautos – um nur ein Beispiel zu nennen. Mit einer derart vernetzten User Experience könnte sich die Elektromobilität signifikant von der Nutzung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor abheben.

Mit einheitlichen Standards und KI zur besseren Vernetzung

Die Erkenntnis, dass die heterogene Infrastrukturlandschaft einen Hemmschuh für die Elektromobilität darstellt, hat erste Initiativen für mehr Vernetzung und einheitliche Standards inspiriert. So war die Gründung der Open Source Alliance im Jahr 2009 ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zu mehr Interoperabilität in der Elektromobilität. Dank eines einheitlichen Standards wird es möglich, die einzelnen Insellösungen der Anbieter von Ladestationen über eine OCPP-Schnittstelle im Backend des LSM-Systems miteinander zu vernetzen.

Das Open Charging Network (OCN) ist eine Open-Source-Plattform für den Austausch von Expertise und Standardisierungsbestrebungen rund um OCPI. Es muss nur einmal eine Schnittstelle zum OCN hergestellt werden, alle weiteren Integrationsschritte sind mit wenigen Klicks abgeschlossen. So gestaltet sich die Anbindung an Drittanbieter leichter und komfortabler.

Rund um die Elektromobilität gibt es zahlreiche Anknüpfungspunkte, an denen Künstliche Intelligenz (KI) dabei helfen kann, sowohl die Energieeffizienz als auch die Usability signifikant zu verbessern. Auch hier hilft wieder eine ganzheitliche Betrachtung der Elektromobilität als Ökosystem, angefangen beim intelligenten Energiemanagement und Smart Grid über die Einbettung des Smart Home in die Ladeinfrastruktur bis hin zur Anbindung der Elektrofahrzeugsteuerung über eine API-Schnittstelle.

* Dominik Rockenschaub arbeitet als Industry Focus Leader Automotive & Mobility bei Cloudflight.

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