Plug and Charge: Definition, Vorteile & Herausforderungen

Plug and Charge ist eine komfortable Ladelösung für E-Auto-Fahrer. Dabei handelt es sich um eine Technologie, bei welcher Authentifizierung, Zahlungsabwicklung und Ladevorgang vollkommen automatisch durchgeführt werden. Keine Karten, keine Apps, kein Aufwand. Was Plug and Charge im Detail ist, erklären wir in diesem Beitrag.

Volle Ladung Wissen zu Plug and Charge auf einen Blick

• Plug and Charge ermöglicht das automatische Laden des E-Autos bei Anschluss an eine Ladestation.
• ISO 15118 ist der zugrunde liegende Standard für Plug and Charge und gewährleistet eine sichere Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestation.
• Die Abrechnung erfolgt automatisch im Hintergrund, sobald der Ladestromvertrag digital im Fahrzeug gespeichert ist.
• Wallboxen unterstützen ebenfalls Plug and Charge.
• Trotz der Vorteile gibt es aktuell noch Herausforderungen, insbesondere in Bezug auf Interoperabilität und Datensicherheit.

Was ist Plug and Charge?

Plug and Charge, wörtlich übersetzt “anschließen und aufladen”, bedeutet, dass ein Elektrofahrzeug automatisch erkannt wird, sobald es an eine Ladestation angeschlossen wird. Es sind keine weiteren Schritte wie das Scannen einer Ladekarte oder das Öffnen einer App erforderlich. So wird der Ladevorgang auf einfache Art und Weise gestartet, indem das E-Auto und die Station miteinander kommunizieren.

Wie funktioniert das technisch?

Die Technologie basiert auf digitalen Zertifikaten und einer sicheren Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation. Wenn ein E-Auto an eine kompatible Plug and Charge-Ladesäule angeschlossen wird, tauschen beide Parteien ihre Zertifikate aus. Dieser Austausch dient der Authentifizierung. Damit wird sichergestellt, dass sowohl das Fahrzeug als auch die Ladestation vertrauenswürdig sind. Anschließend beginnt der Ladevorgang automatisch. Parallel dazu wird die Zahlungsabwicklung im Hintergrund durchgeführt, sodass der Fahrer sich um nichts weiter kümmern muss. 

Exkurs: Was sind digitale Zertifikate? 

Ein digitales Zertifikat kann man sich wie einen digitalen Personalausweis vorstellen. Es bestätigt die Identität einer Person, eines Unternehmens oder eines Geräts im digitalen Raum und garantiert die sichere Kommunikation oder den sicheren Datenaustausch mit dieser Entität.

Ein digitales Zertifikat enthält:

• Öffentlichen Schlüssel: Ein Code, mit dem Nachrichten oder Daten verschlüsselt sind, die an den Inhaber des Zertifikats gesendet werden.
• Informationen über den Inhaber: Dazu gehören Name, Adresse und andere relevante Daten.
• Digitale Signatur: Eine Art digitaler Stempel, der von einer vertrauenswürdigen dritten Partei, der sogenannten Zertifizierungsstelle (CA), ausgestellt wird. Diese Signatur bestätigt, dass das Zertifikat echt ist und nicht gefälscht wurde.

Wenn ein Elektrofahrzeug an eine Plug and Charge-Ladesäule in einem Ladepark in Deutschland angeschlossen wird, findet ein Austausch der digitalen Zertifikate statt. Die Ladesäule überprüft das Zertifikat des Fahrzeugs und umgekehrt. In der Praxis bedeutet das, dass ein E-Auto nur dann geladen wird, wenn die Ladestation bestätigt hat, dass das Fahrzeug und sein Besitzer authentifiziert sind. Gleichzeitig weiß das E-Auto, dass es an eine legitime Ladesäule angeschlossen ist. 

Unterschied zwischen Plug and Charge und AutoCharge 

Neben Plug and Charge gibt es auch die Möglichkeit, AutoCharge für das automatische Laden von E-Autos zu nutzen. Nun fragt man sich, wie genau sich diese beiden Begriffe unterscheiden. Diese Frage ist auch berechtigt, denn im Prinzip funktionieren beide Systeme gleich. Bei genauerem Hinsehen gibt es jedoch kleine Unterschiede.

Plug and Charge basiert auf der Norm ISO 15118, AutoCharge nicht. Letzteres ist eine Übergangslösung von den Stromanbietern EnBW und FastNed. Die Identifizierung des E-Autos erfolgt mittels Mac-Adresse. Das Laden funktioniert allerdings nur bei EnBW-Stationen mit entsprechender Erstregistrierung in der App.

Side Fact:
Die ISO-Norm 15118 ist nicht nur für Plug and Charge vorgesehen, sondern findet auch beim bidirektionalen Laden Einsatz. 

Wie funktioniert die Abrechnung bei Plug and Charge?

Damit die automatische Abrechnung funktioniert, muss das E-Auto vorher beim Ladestromanbieter registriert werden. Der Vertrag wird digital im Fahrzeug gespeichert und das Zahlungsmittel hinterlegt. Danach ist die automatische Bezahlung möglich. Aktuell kann pro E-Auto nur ein Ladestromvertrag genutzt werden. BMW ist derzeit der einzige Hersteller, der mehrere Verträge im Fahrzeug erlaubt. Damit kann der Fahrer selbst auswählen, bei welchem Anbieter er laden möchte, um beispielsweise möglichst günstig Strom zu tanken. 

Vorteile von Plug and Charge 

Plug and Charge bietet eine Reihe von Vorteilen, die es von herkömmlichen Ladeverfahren unterscheiden:

1. Einfaches Laden

Da der Ladevorgang unmittelbar nach dem Anschluss des E-Autos beginnt, wird der gesamte Prozess beschleunigt und man muss nicht mehr unterschiedliche Schritte durchlaufen.  

2. Automatische Zahlung

Sobald das Elektrofahrzeug an eine Plug and Charge-Ladesäule angeschlossen ist, erfolgt neben dem Aufladen auch die Zahlungsabwicklung automatisch im Hintergrund. Dadurch müssen diverse Karten nicht mehr mitgeführt werden. Auch Apps werden obsolet.

3. Erhöhte Sicherheit  

Durch die Nutzung von digitalen Zertifikaten, welche die Authentifizierung durchführen, werden potenzielle Sicherheitsrisiken minimiert, wie unautorisiertes Laden oder Datendiebstahl. Sowohl E-Auto als auch Ladestation müssen ihre Identität bestätigen, bevor geladen wird. 

Diese Herausforderungen muss Plug & Charge aktuell noch lösen

Das Potenzial von Plug & Charge ist groß, die Umsetzung in der Praxis aber noch nicht so einfach. Derzeit gibt es noch Hürden, welche überwunden werden müssen:

Technische Hürden

Eine der größten Herausforderungen ist die Interoperabilität zwischen Ladesäule und Elektrofahrzeug. Damit diese Kommunikation einwandfrei funktioniert, müssen die Systeme ständig angepasst und aktualisiert werden. Die Branche hat sich zwar auf bestimmte Standards wie ISO 15118 geeinigt, aber ihre vollständige Umsetzung und Akzeptanz auf dem Markt steht noch aus. Ein einheitlicher Standard ist wichtig, damit Fahrzeug und Ladesäule die gleiche Sprache sprechen.

Side Fact:
Interoperabilität bedeutet, dass unterschiedliche Technologien oder Geräte miteinander kommunizieren und zusammenarbeiten können, auch wenn sie von verschiedenen Herstellern stammen. Ein gutes Beispiel ist das Handy: Man kann mit einem Smartphone der Marke Apple problemlos jemanden anrufen, der ein Handy von Samsung hat. Das liegt an der Interoperabilität der Mobilfunknetze.

Datenschutz und Sicherheit

Auch in Bezug auf die Sicherheit der Daten gibt es Herausforderungen. Die digitalen Zertifikate besitzen einen geheimen und einen öffentlichen Schlüssel, wobei letzterer auf Servern gespeichert werden darf. Dementsprechend muss das System so konzipiert sein, dass der private Schlüssel nicht ausgelesen werden kann, um mögliche Hackerangriffe zu verhindern. Sonst kann der Angreifer auf Kosten des Zertifikatsinhaber laden. Ebenso muss bei der Hardware darauf geachtet werden, dass die Komponente, welche die Zertifikate speichert, nicht gestohlen werden kann.  

Welche E-Autos unterstützen Plug and Charge?

Tesla hat es bereits vorgemacht mit seinen Superchargern. Dennoch: Es gibt auch andere Modelle, welche Plug and Charge unterstützen:

• Audi e-tron
• Audi e-tron Sportback
• Audi Q8 e-tron
• Audi Q8 e-tron Sportback
• Ford Mustang Mach-E
• Lucid Air (ab Ende 2022)
• Mercedes EQE
• Mercedes EQS
• Mercedes EQS SUV
• Porsche Taycan
• Porsche Taycan Cross Turismo
• Porsche Taycan Sport Turismo
• Škoda Enyaq iV
• Škoda Enyaq Coupé iV
• Smart EQ ForTwo
• VW ID.3
• VW ID.4
• VW ID.5
• VW ID.Buzz

Woran erkennt man eine Plug & Charge-Ladesäule? 

Um herauszufinden, ob die nächste Ladestation Plug and Charge unterstützt, muss man nur auf dem Navigationsbildschirm des E-Autos nachsehen. Dort ist gekennzeichnet, welche Ladesäule die Funktion anbietet.

Wallbox mit Plug and Charge: Geht das?

Ja, das geht. Auch Wallboxen unterstützen den Standard ISO 15118. Vor allem für zuhause oder auf Firmenparkplätzen wird dadurch ein höherer Komfort beim Laden geboten. Das Prinzip bleibt dasselbe: E-Auto einstecken und der Ladevorgang startet von selbst.

Diese Wallboxen unterstützen aktuell Plug & Charge:

• Mennekes AMTRON® Professional
• Webasto Live
• Walther Werke smartEVO 11
• ABL eM4
• innogy eBox Professional Wallbox
• Juice Charger me
• Keba x-series