Elektrofahrzeuge gelten als riesiger Zukunftsmarkt. Nicht nur durch Umweltaspekte, wie fehlende Lärm- oder CO2-Emissionen und ein höherer Wirkungsgrad, sind sie Verbrennungsmotoren überlegen – für Fachleute gelten sie zudem als ideale Lösung, um die Energieversorgung von morgen in den Griff zu bekommen. Regenerative Energiequellen haben nämlich einen gravierenden Nachteil: Sie sind nicht berechenbar! Bei Starkwind oder intensiver Sonne werden große Mengen an Strom ins Netz eingespeist, die dann den Bedarf erheblich übersteigen können. Ergo müssen Puffer her, um die Energie sinnvoll zu nutzen. Elektrofahrzeuge können eine mögliche Lösung sein, um solche Spitzen zu glätten. Zwar ist dies derzeit noch Zukunftsmusik, da hierfür intelligente Netze nötig sind, die in der Lage sind, solche Vorgänge zu managen; der Umbau in diese Richtung hat jedoch bereits begonnen.

Jemand, der sich schon sehr früh auf diesen Trend und den sich daraus ent­wickelnden Markt eingelassen hat, ist Sirri-Steven Karabag. Der Hamburger Fiat-Nutzfahrzeug-Händler baut mit seinem Team seit einigen Jahren Serienfahrzeuge zu Elektromobilen um. Doch nicht nur Nutzfahrzeuge gehören zur Elektroflotte, auch der neue Fiat 500 wird bei Karabag als Elektromobil angeboten.

Höchstgeschwindigkeit 110 km/h, Reichweite 140 Kilometer: So lauten die Leistungsdaten des Elektro-Fiat. Dafür, dass es selbst bei extremer Kälte kaum zu Reichweitenverlusten kommt, sorgt unter anderem ein ausgefeiltes Batterie-Management. Die Basis dafür bildet ein umfassendes Monitoring aller Werte, die im Fahrzeug anfallen. Um diese Werte aufzuzeichnen und jederzeit von der Hamburger Werkstatt aus im Blick zu haben, entschied man sich bei Karabag dafür, alle Elektrofahrzeuge mit einem Fernwartungssystem aus dem industriellen Umfeld auszustatten. „So konnten wir das gesamte Batterie-Management immer weiter optimieren", erzählt Ankit Patel, der zusammen mit seinem Kollegen Björn Karisch bei Karabag für die Entwicklung der Elektronik verantwortlich ist und auch die Software für die Auswertung der Daten erstellt hat.

Unterstützung für Werkstätten

Alle Fahrzeugdaten können über das Internet von Hamburg aus eingesehen werden.

© Wachendorff

Die robusten Geräte – wichtig beim Einsatz in Fahrzeugen, wo es zu starken Erschütterungen und Temperaturschwankungen kommen kann – sind hinter der Verkleidung im Fußraum des Beifahrers untergebracht. Über eine RS232- und eine Ethernet-Schnittstelle stellen sie die direkte Verbindung zum Batterie-Management-System (BMS) und zum Motormanagement her. Da das eingesetzte Fernwartungssystem mit Namen eWON des Herstellers Wachendorff zahlreiche Protokolle unterstützt, waren hierzu keine zusätzlichen Gateways nötig. Die anfallenden Informationen werden vom eWON-Gerät nicht nur protokolliert, sondern via GPRS bis hin zu HSUPA sowie über eine sichere, getunnelte VPN-Verbindung auch in das Internet übertragen, sodass jederzeit eine Zugriffsmöglichkeit von der Ferne über jeden beliebigen Browser besteht.

Dabei werden die Daten allerdings nicht automatisch zyklisch übertragen – vielmehr speichert das Gerät die Werte und bei Bedarf holen sich die Techniker in Hamburg die Daten auf den Bildschirm. Basierend auf dem Fernwartungs-Serviceportal Talk2M von Wachendorff hat Ankit Patel eine Bedienoberfläche erstellt, mit der sich alle wichtigen Fahrzeugdaten mit wenigen Klicks anzeigen lassen. So kann man sie systematisch auswerten, miteinander vergleichen und die Fahrzeuge auf diese Weise immer weiter verbessern.

Aber nicht nur für die Weiterentwicklung der Technologie sind die gesammelten und übertragenen Daten hilfreich: „Wir sehen auch, wann es Zeit für die Wartung wird, oder wenn eine einzelne Zelle an Leistung verliert und ausgetauscht werden sollte“, berichtet Patel und ergänzt: „Wir können das Ersatzteil dann zur Werkstatt vor Ort schicken und den Kunden darüber informieren, dass ein Service-Termin ansteht – noch bevor dieser etwas von dem Leistungsverlust bemerkt hat.“ Solche vorausschauenden Maßnahmen sollen letztlich dazu beitragen, das Vertrauen in die neue Technologie zu stärken.

Ein weiterer Vorteil des Fernwartungssystems ist, dass sich Werkstätten, die noch wenig Erfahrung mit Elektrofahrzeugen haben, den Wagen direkt von Karabag diagnostizieren lassen können – in diesem Fall holt man sich in Hamburg einfach alle Daten des Fahrzeugs auf den Bildschirm und kann erkennen, wo Wartungsbedarf besteht.

Das Armaturenbrett bleibt wie es ist

Ihre Leistungsfähigkeit stellen die Elektromobile aus Hamburg jährlich bei der e-Miglia unter Beweis – einer Rallye für Elektrofahrzeuge von München aus quer über die Alpen bis nach Italien.

© Wachendorff

Der Umbau der TÜV-geprüften Elektrofahrzeuge erfolgt immer noch von Hand. Die Anzeigen für den Tank oder das Kühlsystem sind in einem Elektrofahrzeug natürlich nicht mehr erforderlich – sinnvoll ist dagegen eine Batterie-Anzeige, die darüber informiert, wie weit man mit der Ladung noch fahren kann. Ein entsprechender Umbau des Serienfahrzeug-Cockpits würde erhebliche Kosten nach sich ziehen, die den Preis unnötig in die Höhe treiben. So suchte das Team Björn Karisch und Ankit Patel neben der Entwicklung der Fernwartungslösung nach einer Lösung, um die Daten aus dem Batterie-Management-System so umzuwandeln, dass der Bordcomputer sie anzeigen kann.

Konkret kommt bei den Elektromobilen ein CAN/CAN-Gateway zum Einsatz, welches die Batterie-Informationen so verändert, dass sie sich sinnvoll auf der bestehenden Tankanzeige abbilden lassen. Zwar lag hier das gleiche Protokoll zugrunde – die Informationen mussten jedoch trotzdem hinsichtlich ihres Objekt-Identifiers (Kennzeichnung des Nachrichteninhaltes) verändert werden, damit die Tankanzeige die bereitgestellten Werte überhaupt erkennen, übernehmen und anzeigen konnte.

Hierbei waren die Objekt-Identifier der Tankanzeige (von Fiat programmiert) sowie die des Elektromotors (vom Motorhersteller programmiert) fest vorgegeben. Das Gateway trennt nun beide Systeme in eigenständige Bussegmente und adaptiert die Objekt-Identifier von dem ersten Bussegment in das zweite Segment. Auf diese Weise musste an keinem der beiden bestehenden Systeme eine Änderung vorgenommen werden.