Wissensdatenbank

Was ein OCPP Protokoll

Das Open Charge Point Protocol (OCPP) ist eine universelle Kommunikationssprache für Elektroladestationen, die es ermöglicht, dass Ladepunkte verschiedener Hersteller nahtlos mit zentralen Managementsystemen zusammenarbeiten. Es fungiert als Dolmetscher zwischen der Ladesäulen und der Software (Backend-Systeme), die für Steuerung, Überwachung und Abrechnung zuständig ist. Die Ladestationen tauschen dabei kontinuierlich Daten mit der Cloud aus, etwa über aktuelle Ladevorgänge, verfügbare Leistung oder technische Störungen. Gleichzeitig kann das System jederzeit eingreifen, um beispielsweise Ladeleistungen dynamisch anzupassen, Nutzer freizuschalten oder Software-Updates bereitzustellen. Ein besonderer Vorteil von OCPP ist seine Herstellerunabhängigkeit: Betreiber sind nicht an proprietäre Lösungen gebunden und können Ladestationen unterschiedlicher Marken in ein gemeinsames Netzwerk integrieren. Kurz gesagt: OCPP ist das technische Rückgrat einer vernetzten Ladeinfrastruktur, es macht Ladestationen smart, steuerbar und zukunftssicher.

Unterscheide zwischen dem OCCP 2.0.1 /1.6J Protokoll 

OCPP 1.6J war ein wichtiger Schritt zur Standardisierung der Kommunikation zwischen Ladeinfrastruktur und Backend Systemen, bringt aber gewisse technische Einschränkungen mit sich. Zwar sind über das 1.6J Protokoll bereits Funktionen wie Lastmanagement und Softwareupdates grundsätzlich realisierbar, doch stoßen diese in der Praxis schnell an Grenzen, etwa bei der Granularität der Steuerung oder der Komplexität der Integration. Auch erfolgt die Kommunikation oft unverschlüsselt, was zu Sicherheitsrisiken führen kann. Funktionen wie „Plug & Charge“ (automatische Authentifizierung des Fahrzeugs) werden zudem nicht unterstützt. Hier setzt OCPP 2.0.1 an, mit verpflichtender TLS-Verschlüsselung wird die Kommunikation deutlich sicherer. Durch die native Integration von ISO 15118 wird Plug & Charge erstmals standardisiert unterstützt. Besonders wichtig, das Smart Charging ist deutlich weiterentwickelt mit sekundengenauer und dynamischer Steuerung der Ladeleistung je nach Netzauslastung, PV-Erzeugung oder Nutzerpriorisierung.

Die wichtigsten Unterschiede auf einen Blick:

• Sicherheit:
  OCPP 2.0.1 mit verpflichtender TLS-Verschlüsselung , OCPP 1.6J oft ohne durchgängige Verschlüsselung
• Komfort:
  OCPP 2.0.1 unterstützt Plug & Charge, OCPP 1.6J benötigt manuelle Authentifizierung (z. B. RFID oder App)
• Smart Charging:
  OCPP 2.0.1 ermöglicht dynamisches, feinsteuerbares Lastmanagement, OCPP 1.6J erlaubt grundsätzlich Lastmanagement, aber mit begrenzter Flexibilität
• Wartung:
  OCPP 2.0.1 bietet umfassende Remote-Wartungsfunktionen, OCPP 1.6J unterstützt Firmware-Updates, jedoch weniger umfassend
• Zukunftsfähigkeit:
  OCPP 2.0.1 ist V2G-ready (Vehicle-to-Grid), OCPP 1.6J nicht dafür ausgelegt

Was ist Plug an Charge

Statt wie bisher mit RFID Karte oder Smartphone App manuell authentifizieren zu müssen, genügt es bei dieser Technologie einfach das Ladekabel einzustecken, der gesamte Ladevorgang startet dann vollautomatisch. Möglich wird dies durch den ISO-15118-Standard, der eine direkte Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestation ermöglicht.

Das System funktioniert wie ein digitaler Handschlag, beim Anstecken identifiziert sich das Elektroauto über im Fahrzeug hinterlegte digitale Zertifikate selbstständig bei der Ladestation. Diese prüft die Berechtigung und startet den Ladevorgang ohne weiteres Zutun des Nutzers. Gleichzeitig erfolgt im Hintergrund die automatische Abrechnung über hinterlegte Vertragsdaten. Die Vorteile liegen auf der Hand, es gibt kein lästiges Kartenziehen mehr, keine vergessenen Apps und eine deutlich höhere Sicherheit durch verschlüsselte Kommunikation. Besonders für Firmenflotten oder Carsharinganbieter ist dies ein großer Fortschritt, da die Kosten direkt dem richtigen Vertragspartner zugeordnet werden können. Voraussetzung ist allerdings, dass sowohl Fahrzeug als auch Ladestation den ISO 15118 Standard unterstützen. Für eine optimale Integration empfiehlt sich zudem das OCPP 2.0.1 Protokoll. Diese Technologie markiert einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zur wirklich nutzerfreundlichen Elektromobilität für alle.

Smart Charging

Dabei analysiert das System in Echtzeit die aktuelle Situation, wie etwa die Auslastung des Stromnetzes, die verfügbare Leistung der Photovoltaikanlage oder günstige Stromtarife und optimiert den Ladevorgang entsprechend.

Im Gegensatz zum herkömmlichen Laden, das einfach mit maximaler Leistung arbeitet, kann Smart Charging die Ladegeschwindigkeit dynamisch erhöhen oder verringern. Wenn zum Beispiel mittags die Solaranlage viel Strom produziert, lädt es verstärkt mit diesem sauberen Strom. Abends bei Netzüberlastung drosselt es automatisch die Leistung, um das Stromnetz zu stabilisieren. Besonders praktisch ist die Priorisierungsfunktion. Wichtige Fahrzeuge können bevorzugt laden, während andere etwas warten. All dies geschieht vollautomatisch im Hintergrund, ohne dass Nutzer sich darum kümmern müssen. Die Technologie basiert auf modernen Kommunikationsstandards wie OCPP 2.0.1 und wird sowohl in privaten Haushalten mit Wallbox als auch in großen Gewerbeanlagen eingesetzt. Sie macht Elektromobilität nicht nur effizienter, sondern hilft auch, die Stromnetze zu entlasten und erneuerbare Energien optimal zu nutzen.

Für was wird der Modbus verwendet?

Modbus wird bei Ladestationen als einfaches und zuverlässiges Kommunikationsprotokoll eingesetzt, um Daten zwischen der Ladestation und Steuerungssystemen auszutauschen. Im Gegensatz zu moderneren Protokollen wie OCPP, das über Internet funktioniert, arbeitet Modbus typischerweise über eine direkte Kabelverbindung, was es besonders robust und unabhängig von Netzwerkproblemen macht. Bei Ladestationen dient Modbus hauptsächlich dazu, wichtige Informationen wie Ladeleistung, Stromverbrauch oder Fehlermeldungen in Echtzeit an übergeordnete Steuerungen zu übertragen. Gleichzeitig können über Modbus auch Befehle an die Ladestation gesendet werden, etwa um die Ladeleistung zu regulieren oder den Ladevorgang zu starten oder zu stoppen. Ein typisches Anwendungsszenario ist die Integration von Ladestationen in industrielle Umgebungen oder Gebäudeleitsysteme, wo eine zuverlässige und verzögerungsfreie Kommunikation wichtig ist. Auch bei der Kopplung mit Photovoltaikanlagen oder Energiemanagementsystemen kommt Modbus häufig zum Einsatz, da es eine schnelle und stabile Datenübertragung ermöglicht. Technisch funktioniert Modbus nach dem Master Slave Prinzip: Eine zentrale Steuerung (Master) fragt die angeschlossenen Ladestationen (Slaves) nacheinander ab und tauscht mit ihnen Daten aus. Diese Kommunikation läuft meist über RS 485 Kabel, kann aber auch über Ethernet oder sogar drahtlos erfolgen, es gibt zwei unterschiedliche arten wie der Modbus über das Netzwerk übertragen wird: Modbus RTU over TCP: Kombiniert das serielle Modbus RTU-Protokoll mit einer TCP/IP-Verpackung, sodass es über Ethernet-Netzwerke laufen kann, während die Datenstruktur von Modbus RTU erhalten bleibt. Modbus TCP: Ist die native Ethernet Variante des Protokolls und nutzt direkt TCP/IP ohne die serielle RTU-Datenrahmenstruktur, was eine effizientere Kommunikation in modernen Netzwerken ermöglicht. Der große Vorteil von Modbus ist seine Einfachheit und weite Verbreitung, was es besonders für lokale Installationen ohne Internetanbindung interessant macht. Modbus bietet im Gegensatz zu cloudbasiertem OCPP den entscheidenden Vorteil, dass es auch bei Internetausfällen zuverlässig funktioniert, da die Kommunikation direkt über lokale Kabelverbindungen läuft und keine externe Netzwerkanbindung benötigt.

Was ist V2G (Vehicel to Grid)?

Vehicle to Grid (V2G) ist eine innovative Technologie, die Elektroautos zu mobilen Stromspeichern macht.

Dabei kann das Fahrzeug nicht nur Strom aus dem Netz beziehen, sondern bei Bedarf auch gespeicherte Energie zurück ins Stromnetz einspeisen. Dies funktioniert über bidirektionale Ladetechnik, bei der sowohl das Laden als auch die Rückspeisung möglich ist. Das System bietet mehrere Vorteile: Es hilft, Stromnetze zu stabilisieren, indem es bei hoher Nachfrage Energie bereitstellt und bei Überschüssen speichert. Fahrzeugbesitzer können dadurch zusätzliche Einnahmen erzielen, indem sie Strom zu Spitzenzeiten verkaufen. Gleichzeitig fördert V2G die Nutzung erneuerbarer Energien, da überschüssiger Solar oder Windstrom in den Autobatterien zwischengespeichert werden kann.

Für die Umsetzung sind spezielle Ladestationen und Fahrzeuge mit bidirektionaler Ladefunktion nötig. Die Technologie steckt noch in den Anfängen, hat aber das Potenzial, unsere Energieversorgung nachhaltig zu verändern.

Was heisst bidirektional ready?

Bidirektional ready bedeutet, dass eine Ladestation technisch für Vehicle to Grid (V2G) vorbereitet ist, aber noch nicht vollständig einsatzbereit ist. Die Hardware der Station enthält bereits alle notwendigen Komponenten für bidirektionales Laden, also sowohl für das Aufladen des Fahrzeugs als auch für die Rückspeisung von Strom ins Netz. Allerdings fehlen oft noch die finale Softwarefreischaltung oder notwendige Zertifizierungen, um die Funktion tatsächlich nutzen zu können. Die Ladestation kann zunächst nur als normale Ladelösung verwendet werden. Erst wenn der Hersteller ein Softwareupdate bereitstellt, die lokalen Netzbetreiber die Rückspeisung genehmigen und ein kompatibles E-Auto angeschlossen wird, ist die volle V2G-Funktionalität verfügbar. Dieser Ansatz bietet Zukunftssicherheit, da die Station später nachgerüstet werden kann, ohne dass ein kompletter Austausch der Hardware nötig ist. Allerdings sollten Nutzer vor dem Kauf prüfen, ob und unter welchen Bedingungen die V2G Funktion später freigeschaltet wird, da dies möglicherweise zusätzliche Kosten verursachen kann. Der Vorteil liegt darin, dass man schon heute in eine zukunftsfähige Infrastruktur investieren kann, ohne auf die endgültige Marktreife von V2G warten zu müssen.

Was ist V2H (Vehicel to Home)?

Mit Vehicle-to-Home (V2H) wird Ihr Elektroauto zum mobilen Stromspeicher für Ihr Zuhause. Die Technologie ermöglicht es, bei Bedarf Energie aus der Fahrzeugbatterie zurück in Ihr Hausnetz zu speisen – ideal für Stromausfälle oder um Solarüberschüsse zwischenzuspeichern. Besonders praktisch: Sie können so Ihren Eigenverbrauch optimieren und Energiekosten sparen, indem Sie günstig geladenen Strom später nutzen, wenn die Preise hoch sind.

Was ist V2B (Vehicel to Building)?

Vehicle-to-Building (V2B) funktioniert ähnlich wie V2H, ist aber auf größere Gebäude ausgelegt. Firmen können ihre E-Flotten als flexible Energiespeicher nutzen, um Lastspitzen abzufedern und Stromkosten zu senken. Beispielsweise können Bürogebäude oder Fabriken die Akkus von Firmenwagen nutzen, um in Stoßzeiten teuren Netzstrom zu vermeiden – eine clevere Lösung für nachhaltiges Energiemanagement.

Was ist V2L (Vehicel to Load)?

Vehicle-to-Load (V2L) verwandelt Ihr E-Auto in eine mobile Steckdose. Mit dieser Funktion können Sie direkt aus der Fahrzeugbatterie Geräte wie Elektrowerkzeuge, Camping-Ausrüstung oder sogar Haushaltsgeräte betreiben. Einige Modelle wie der Hyundai IONIQ 5 oder der Ford F-150 Lightning bieten bereits integrierte Steckdosen, die bis zu 3,6 kW Ausgangsleistung liefern – praktisch für Outdoor-Aktivitäten oder als Notstromlösung.

Was ist V2V (Vehicel to Vehicel)?

Vehicle-to-Vehicle (V2V) ermöglicht es, dass ein Elektroauto ein anderes E-Fahrzeug laden kann. Diese Technik ist besonders nützlich in Notsituationen, wenn keine Ladesäule verfügbar ist, oder in abgelegenen Gebieten. Denkbar ist auch der Einsatz bei Carsharing-Flotten, wo Fahrzeuge untereinander Energie austauschen können, um die Reichweite zu optimieren.

Was bedeutet Roaming?

Roaming bei Ladestationen bedeutet, Sie können mit nur einer Ladekarte oder App an vielen verschiedenen Ladepunkten Strom tanken. Es funktioniert wie beim Handy Roaming im Ausland, nur für E-Autos.

Verschiedene Ladeanbieter arbeiten zusammen, sodass Sie nicht für jedes Netzwerk extra bezahlen müssen.

Ein Beispiel: Mit Ihrer Ladekarte laden Sie an verschiedenen Ladestationen mit nur eine App oder Karte. 

Der Vorteil: Sie brauchen sich nicht überall neu anzumelden und erhalten eine zentrale Abrechnung. So können Sie einfach und bequem im ganzen Land laden, ohne sich Gedanken über verschiedene Anbieter zu machen.

Roaming macht das Laden unterwegs so einfach wie nie zuvor!

Welche Steckertypen gibt es?

Der Typ 2 Stecker ist der europäische Standard für normales Laden zu Hause oder an öffentlichen AC Ladestationen.

Der CCS-Stecker (Combined Charging System) kombiniert Typ 2 mit zwei zusätzlichen Kontakten für ultraschnelles DC-Laden an Schnellladesäulen. Der CHAdeMO Stecker wird vor allem von asiatischen Herstellern genutzt und ermöglicht ebenfalls schnelles DC Laden. Für schnelles Laden unterwegs sind CCS und CHAdeMO die wichtigsten Steckertypen.

Die meisten neuen E-Autos in Europa haben einen CCS-Anschluss.

Wie funktioniert die Kommunikation zwischen Auto und Ladestation?

Die Kommunikation zwischen einem Elektrofahrzeug und der Ladestation erfolgt über ein standardisiertes System, das Sicherheit, Effizienz und Kompatibilität gewährleistet. Bei der Wechselstromladung mit einem Typ 2 Stecker, der in Europa weit verbreitet ist, findet die Verständigung über definierte Pins im Stecker statt. Besonders wichtig ist dabei der sogenannte Control Pilot (CP), über den eine Pulsweitenmodulation (PWM) gesendet wird. Dieses Signal informiert das Fahrzeug über die maximale verfügbare Stromstärke und ermöglicht eine grundlegende Steuerung des Ladevorgangs. Das Fahrzeug wiederum reagiert über definierte Widerstandswerte, mit denen es beispielsweise signalisiert, ob es ladebereit ist oder zusätzliche Kühlung benötigt. Parallel dazu sorgt der Proximity Pilot (PP) dafür, dass die Station den angeschlossenen Kabeltyp sowie die maximal zulässige Stromstärke erkennt, ein wichtiger Sicherheitsaspekt, der auch eine Unterbrechung des Ladevorgangs beim Abziehen des Steckers ermöglicht. Neben dieser analogen Kommunikation nach dem Standard IEC 61851 kommt bei moderneren Systemen zusätzlich die digitale Kommunikation nach ISO 15118 zum Einsatz. Diese läuft ebenfalls über den CP-Pin, nutzt jedoch Powerline Communication (PLC), also die Datenübertragung über das Stromkabel selbst. Damit wird unter anderem die Funktion "Plug & Charge" möglich, bei der sich das Fahrzeug automatisch gegenüber der Ladestation authentifiziert, ohne dass eine Karte oder App nötig ist. Gleichzeitig erlaubt ISO 15118 auch die Integration ins intelligente Stromnetz und eröffnet so Perspektiven für ein dynamisches