ISO 15118: Der Standard, den du nicht länger ignorieren kannst

Du hast es wahrscheinlich schon gelesen… Immer und immer wieder, wenn du über bidirektionales Laden oder Plug & Charge liest. „ISO 15118 ist der Schlüssel.“ 

Diese Norm taucht immer häufiger auf, wenn es um das innovative Laden von Elektrofahrzeugen geht. Aber welche Rolle spielt sie genau? Und was musst du darüber wissen, damit du dich bei der nächsten Diskussion über E-Mobilität nicht verloren fühlst? In diesem Artikel erfährst du alles, was du wissen musst.

• ISO 15118 ermöglicht Plug & Charge und V2G bidirektionales Laden.

• Derzeit unterstützen noch nicht alle Elektrofahrzeuge und Ladestationen die ISO 15118.

• Eine smarte Wallbox kann eine praktische Alternative sein und bietet viele intelligente Funktionen, während die Verbreitung von ISO 15118 weiter zunimmt.

ISO 15118 ist eine Norm, die definiert, wie Elektroautos und Ladestationen, sowohl AC als auch DC, kommunizieren. Es ist ihre gemeinsame Sprache, die beschreibt, wie Nachrichten strukturiert und ausgetauscht werden, und ermöglicht unter anderem bidirektionales Laden und Plug and Charge.

Ohne ISO 15118 würden die beteiligten Parteien Daten in unterschiedlichen Formaten und nach unterschiedlichen Regeln versenden. Sie wären natürlich nicht in der Lage, sich gegenseitig zu verstehen. 

Die meisten Akteure der Branche sind sich einig, dass Normen wie diese für die breite Akzeptanz der E-Mobilität unerlässlich sind. Sie helfen verschiedenen Anbietern, Teil eines einheitlichen Systems zu werden und schaffen die Grundlage für skalierbare, zukunftssichere Ladeinfrastrukturen.

• Plug & Charge erleichtert das Laden von E-Autos

• Verschlüsselung und digitale Zertifikate sorgen für Sicherheit

• Bidirektionales Aufladen könnte die Netzstabilität unterstützen

• Entwickelt für das kommende kabellose Aufladen

• Viele E-Autos unterstützen den Standard noch nicht

• Viele Ladestationen unterstützen den Standard noch nicht

• Die Authentifizierung kann den Ladevorgang um einige Sekunden verzögern

• Die Rückspeisung von Strom ins Netz ist noch nicht weit verbreitet

Die ISO 15118 besteht aus vielen sich ergänzenden Abschnitten, die zusammenarbeiten, und die ISO 15118-20 ist einer davon. Diese spezielle Aktualisierung erweitert die Liste der Möglichkeiten um drahtloses Laden, bidirektionales Laden und ACD-Laden*. Die anderen Abschnitte, wie ISO 15118-8, sind lediglich Verbesserungen der Grundnorm. 

* Kabelgebundene, automatische Verbindung, die kein manuelles Einstecken erfordert

ISO 15118 ermöglicht Plug and Charge (PnC) und bidirektionales Laden. Ersteres bedeutet, dass dein E-Auto automatisch von der Ladestation erkannt werden kann, damit der Ladevorgang beginnen kann. Das zweite bedeutet, dass das System es dir ermöglicht, die in deiner Autobatterie gespeicherte Energie an das Stromnetz oder ein Gebäude zu übertragen.

Damit du dir ein besseres Bild machen kannst, listen wir dir hier die Standardausführung von Plug and Charge. 

• Du kommst an der Ladestation an. 

• Die physische Verbindung wird hergestellt (über ein Kabel oder ein drahtloses Pad).

• Das E-Auto und die Ladestation tauschen Nachrichten nach den Regeln der ISO 15118 aus.

• Die Ladestation oder das Backend-System identifiziert das Fahrzeug.

• Wenn du dich an einer öffentlichen Ladestation befindest, prüft die Ladestation ein Backend-System (z. B. deinen Ladeanbieter), um die Abrechnung zu bestätigen.

• Der Ladevorgang beginnt automatisch.

• Optional können das E-Auto und die Ladestation aushandeln, wann und wie schnell geladen werden soll (basierend auf den Benutzereinstellungen, dem Netzbedarf usw.)

Dein Elektroauto unterstützt ISO 15118? Großartig! Das bedeutet, dass du Plug & Charge (PnC) aktivieren und das Laden bei deinen bevorzugten Anbietern genießen kannst, ohne jedes Mal eine RFID-Karte oder eine App verwenden zu müssen. Voraussetzung ist natürlich, dass die Ladeanbieter ebenfalls ISO 15118 unterstützen.

Einige Ladenetzwerke, wie IONITY, unterstützen Plug & Charge bereits. Ab dem 14. Oktober 2024 müssen alle öffentlichen AC- und DC-Ladestationen in Deutschland digital vernetzt sein. Sie müssen in der Lage sein, bidirektional mit dem Stromnetz und dem Elektrofahrzeug zu kommunizieren. Die ISO 15118 ist zwar namentlich nicht vorgeschrieben, ihre Merkmale entsprechen jedoch den neuen Vorschriften, so dass sie wahrscheinlich von mehr Netzen unterstützt werden wird.

Das gesamte Konzept von Plug & Charge besteht darin, dass die Identifizierung und Abrechnung automatisch erfolgt, ohne dass du etwas tun musst. Wenn es um die Bezahlung geht, kannst du natürlich Bedenken hinsichtlich der Sicherheit deiner digitalen Geldbörse haben. Aber du brauchst dir keine Sorgen zu machen, denn das Konzept ist gut durchdacht. Im Gegensatz zu Autocharge, das die MAC-Adresse eines E-Autos verwendet und keinen vollständigen Datenschutz bietet, verwendet ISO 15118 kryptografische Schichten und Verschlüsselungstechniken, um sicherzustellen, dass die gesamte Kommunikation sicher und vertraulich ist.

• Keine Authentifizierung mit einer App, Karte oder einem QR-Code erforderlich

• Alle Daten sind gut geschützt

• Es ist nicht weit verbreitet 

• Einige ältere Elektroautos können Plug and Charge nicht nutzen

Die ISO 15118-20 ermöglicht es Elektrofahrzeugen, nicht nur Strom aus dem Netz zu beziehen, sondern ihn bei Bedarf auch zurückzusenden. Dies öffnet die Tür zu einem intelligenteren Energiemanagement, einer verbesserten Netzstabilität und einer effizienteren Nutzung von erneuerbaren Energien.

ISO 15118 hilft bei der Anbindung von Elektrofahrzeugen an das intelligente Stromnetz. Wir sprechen hier von einem Netz, das digitale Kommunikation nutzt, um Energieerzeuger, -verbraucher und Komponenten wie Transformatoren miteinander zu verbinden. Sobald du das V2G-Laden zulässt, berücksichtigt das System Netzdaten, den aktuellen Batteriestand des E-Autos und den von dir gewünschten Ladezustand zu einem bestimmten Zeitpunkt, um einen personalisierten Ladeplan zu erstellen. Auf diese Weise lassen sich Energieangebot und -nachfrage aufeinander abstimmen.

• Reduziert die Belastung des Stromnetzes

• Unterstützt die Integration erneuerbarer Energien

• Du kannst durch den Verkauf von Energie Geld verdienen

• Könnte den Batterieverschleiß mit der Zeit erhöhen

• Wird von den Energieversorgern noch nicht weitgehend unterstützt

• Komplexe Regulierungs- und Abrechnungsmodelle

Vehicle-To-Home (V2H) nutzt das gleiche Konzept wie Vehicle-To-Grid (V2G), bringt es aber in dein Haus. Die Idee ist einfach: Dein Elektroauto kann als Reservestromquelle dienen. Es kann das Gebäude in Spitzenzeiten oder bei Stromausfällen mit Strom versorgen. Die ISO 15118-20 macht dies möglich, indem sie die Kommunikation zwischen deinem E-Auto und dem Energiesystem deines Hauses ermöglicht. V2H kann dir sogar finanzielle Vorteile bringen, wenn du eine PV-Anlage und/oder flexible Stromtarife nutzt.

• Energieversorgung des Hauses bei Stromausfällen

• Senkung der Stromrechnung durch gespeicherte Energie im Auto

• Erhöhung der Autarkie durch Integration von Solarenergie

• Kompatibilität mit dem heimischen Energiesystem erforderlich

• Begrenzt durch die Größe und den Ladezustand der E-Autobatterie

• In vielen Märkten noch in der Entwicklung

ISO 15118 ermöglicht den Austausch von dynamischen Ladeinformationen zwischen dem Elektroauto und der Ladestation. OCPP 2.0.1 (die für einen erfolgreichen Betrieb nach ISO 15118 erforderliche Version) ermöglicht die Kommunikation zwischen der Ladestation und dem Backend-System. Zusammen ermöglichen sie einen intelligenten Ladeplan, der auf netzfreundliche Weise (neu) ausgehandelt werden kann.

Dies hilft bei:

• Optimierung der Ladezeiten und -tarife

• Vermeidung von Netzüberlastungen (Peak Shaving)

• Bessere Nutzung erneuerbarer Energien

Sei ehrlich, du würdest es lieben, wenn das Laden deines Autos so einfach wäre wie das Einstecken deines Smartphones, egal wo du bist. ISO 15118 ermöglicht genau das. Außerdem kannst du damit Geld verdienen, indem du Strom in das Netz zurückspeist. Und davon profitieren nicht nur die Fahrer von Elektroautos.

Hier sind weitere Interessenten für die ISO 15118:

Flottenmanager: 

Stelle dir vor, du verwaltest 50 oder sogar 100 elektrische Lieferwagen. Normalerweise bedeutet das

a) du musst den Fahrern beibringen, wie man eine Ladekarte oder eine App benutzt

b) manchmal musst du dich mit verschiedenen technischen Problemen befassen, die sich daraus ergeben können

Mit ISO 15118 sind all diese Probleme vom Tisch. Nun, zumindest theoretisch. Das System erkennt das Fahrzeug und wickelt das Aufladen und die Abrechnung automatisch ab. Das einzige, was der Fahrer tun muss, ist, das Fahrzeug anzuschließen. Wie bisher haben sie die Möglichkeit, eine App herunterzuladen, um den Ladevorgang zu verfolgen, wenn sie das Fahrzeug verlassen und eine lange Mittagspause einlegen möchten.

Hausbesitzer mit Sonnenkollektoren

Wenn du eine PV-Anlage und ein E-Auto hast, das Vehicle-To-Grid unterstützt, kannst du mit dieser Kombination ein hübsches Sümmchen verdienen. An sonnigen Tagen kann dein Auto den überschüssigen Strom in der Autobatterie speichern, und am Abend, wenn der Energiebedarf hoch ist, nutzt du diese Energie zu Hause oder verkaufst sie an das Netz zurück. Das System ist zwar noch nicht weit verbreitet, birgt aber ein vielversprechendes Potenzial für die Zukunft.

Betreiber von Ladestationen

ISO 15118 kann den Besitzern von E-Autos das Laden an öffentlichen Ladestationen erleichtern. Anstatt sich mit RFID-Karten, Apps oder Zahlungsfehlern herumzuschlagen, können die Fahrer einfach einstecken und weggehen. Das E-Auto und die Ladestation kommunizieren automatisch, um die Sitzung zu starten und zu verwalten. Das bedeutet:

• weniger fehlgeschlagene Ladeversuche

• weniger Verwirrung

• weniger Supportanrufe

Für die Betreiber bedeutet das eine höhere Kundenzufriedenheit.

Betreiber intelligenter Netze

Intelligente Netze werden immer beliebter. ISO 15118 ist eine der Möglichkeiten, ihre Intelligenz zu nutzen, um Überlastungen zu vermeiden. Es gibt viele Situationen, in denen dieses Risiko besonders hoch ist. Stelle dir einen heißen Sommertag in der Stadt vor, mit eingeschalteten Klimaanlagen und Elektroautos, die in jedem dritten Haushalt geladen werden. Das ist eine große Belastung für das Stromnetz. Die durch ISO 15118 ermöglichte bidirektionale Aufladung kann dazu beitragen, diese Belastung zu verringern. 

Weniger Druck = weniger Risiko eines Stromausfalls.

Die größten Herausforderungen für die Einführung von ISO 15118 sind eine begrenzte Anzahl kompatibler Ladestationen, ein komplexes Zertifikatsmanagement, fehlerhafte Firmware, die zu Verbindungsfehlern führt, und Verzögerungen bei der Authentifizierung, die das vermeintlich angenehme Plug and Charge-Erlebnis ruinieren. V2G-Unterstützung ist vorhanden, wird aber durch regulatorische Hindernisse behindert.

Eine wachsende Zahl von E-Autos, wie der 2021 erscheinende Porsche Taycan, Mercedes-Benz EQS, Lucid Air, Ford Mustang Mach-E und neuere BMW-Modelle, unterstützen Plug and Charge. Aber das ist immer noch nicht genug.

Was die Ladestationen betrifft, so werden viele AC-Ladestationen jetzt mit der für Plug amnd Charge erforderlichen Hardware gebaut. Der Standard für die AC-Implementierung ist jedoch noch nicht endgültig festgelegt, weshalb die Softwareunterstützung noch fehlt. Auf der Seite des DC-Schnellladens kann veraltete Firmware, selbst wenn Plug amd Charge unterstützt wird, zu Verbindungsproblemen und frustrierenden Fehlversuchen führen.

Die Implementierung von Plug and Charge erfordert eine robuste Infrastruktur für öffentliche Schlüssel (Ausstellung, Widerruf und Speicherung von Zertifikaten). ISO 15118-20 verlangt außerdem größere Zertifikate (bis zu 1600 Bytes) und TLS 1.3, was die Hardware von E-Autos und Ladestationen überfordern kann.

Der Zertifikats-Handshake und der Aufbau der TLS-Sitzung können mehrere Sekunden oder mehr dauern, insbesondere in überlasteten Netzwerken. Solche Verzögerungen untergraben die beabsichtigte „Plug & Walk away“-Einfachheit.

ISO 15118-20 enthält V2G-Unterstützung. Die Marktakzeptanz ist jedoch aufgrund regulatorischer Hürden, mangelnder Anreize und weniger bidirektional-fähiger Ladegeräte begrenzt. Im Moment ist V2G meist noch experimentell. 

Das Projekt „Utrecht Energized“ ist beispielsweise das erste funktionierende V2G-Carsharing-Netz in Europa. Es begann mit 50 Renault 5 E-Tech Elektroautos und speziellen Ladestationen von We Drive Solar, die von MyWheels verwaltet werden. Ziel ist es, mit dem V2G-System von Mobilize auf 500 Autos zu wachsen, die etwa 10 % der Flexibilität des lokalen Netzes ausmachen und dazu beitragen könnten, die Energie aus Sonnen- und Windenergie auszugleichen. Im Moment handelt es sich jedoch noch um ein Pilotprojekt.

ISO 15118 ermöglicht Funktionen, die zum Netzlastausgleich beitragen und das Laden wirklich einfach machen. Obwohl die Norm noch nicht allzu weit verbreitet ist, kannst du von ähnlichen Möglichkeiten auch ohne sie profitieren.

Mit den intelligenten Funktionen unseres go-e Chargers kannst du zum Beispiel das Laden von E-Autos auf verschiedene Weise optimieren. Neben vielen anderen Funktionen bietet die Wallbox: 

• Lastverschiebung: Unser go-e Charger und go-e Controller benötigen keine V2G-Kommunikation und ermöglichen dir dennoch, die Last auf ebenso effiziente Weise zu verschieben. Plane die Energienutzung für Schwachlastzeiten und lade dein E-Auto zu Hause auf, wenn der Strombedarf niedrig ist. Dies kann sich sowohl auf die Umwelt als auch auf deine Energierechnung positiv auswirken.

• PV-Überschussladen: Obwohl die Möglichkeit, den zuvor aus dem Netz oder von deiner PV-Anlage bezogenen Strom zu verkaufen, wie ein Vorteil erscheinen mag, ist die V2G-Kommunikation kein notwendiges Merkmal beim Kauf einer Wallbox. Der Preis für den Verkauf von Energie ist in der Regel sehr niedrig im Vergleich zum Einkaufspreis. Du kannst viel mehr davon profitieren, wenn du überschüssige Energie zum Laden deines Elektroautos verwendest. Der go-e Charger in Kombination mit dem go-e Controller oder einem anderen EMS übernimmt diese Aufgabe für dich.

• Plug & Play als Alternative zu Plug & Charge: Stecke den go-e Charger ein, verbinde ihn mit dem E-Auto, und der Ladevorgang startet automatisch. Du kannst diese Einstellungen so ändern, dass du den Ladevorgang mit der go-e App oder einem RFID-Chip einleiten musst, aber für geschützte Bereiche kann Plug & Play äußerst praktisch sein.

Ab Juni 2025 unterstützen viele DC-Ladestationen die ISO 15118 und sind bereits für Plug and Charge im Einsatz. Im Gegensatz dazu sind AC-Ladestationen, die die Norm unterstützen, nur auf der Hardwareseite bereit. Die Softwarelösung für AC Plug and Charge muss noch fertiggestellt werden.

Schauen wir uns doch einmal an, was bereits verfügbar ist.

DC-Ladenetze, die Plug & Charge nach ISO 15118 anbieten:

• IONITY

• Aral Pulse

• AC-Ladestationen, die ISO 15118 unterstützen:

• go-e Charger PRO

• ABL eM4

• innogy eBox Professional Wallbox

• Home Charger Touch

• Amperfied Heidelberg Connect Business

• Elli Charger PRO

• Menneke's AMTRON® Professional

• Webasto Live

• Webasto Next LU

• Walther Werke smartEVO 11

• TechniColt 1100 Smart

• Juice Charger me

• Keba x-series

Elektroautos von führenden Herstellern wie BMW, Audi, Hyundai und anderen unterstützen bereits die ISO 15118. Die Zahl der konformen Modelle nimmt weiter zu. Es ist sehr wahrscheinlich, dass alle neuen Modelle von Marken, die die Norm bereits übernommen haben, diese auch unterstützen werden.

Schau dir die Liste der ISO 15118-konformen Elektroautos an:

• Audi: e-tron, e-tron Sportback, e-tron GT, Q4 e-tron, Q4 e-tron Sportback, Q6 e-tron, Q8 e-tron, Q8 e-tron Sportback

• BMW: iX1, iX2, i5, i5 Touring, iX, i7

• Cupra: Born

• Ford: Mustang Mach-E

• Genesis: GV60, Electrified GV70, Electrified G80

• Hyundai: IONIQ 5, IONIQ 6

• Kia: EV9, EV6

• Lucid: Air

• Mercedes: CLA mit EQ-Technologie, EQA, EQB, EQE, EQE SUV, EQS, EQS SUV

• Porsche: Taycan, Taycan Cross Turismo, Taycan Sport Turismo, Macan

• Renault: Megane E-Tech Electric, 5

• Škoda: Enyaq iV, Enyaq Coupé iV

• Smart: EQ ForTwo

• Volvo: EX30, EC40, EX40, EX90

• VW: ID.3, ID.4, ID.5, ID.7, ID.7 Tourer, ID.Buzz

Du musst wissen, dass ISO 15118 keine Fähigkeit ist, die per Software hinzugefügt werden kann, wenn das Fahrzeug hardwaremäßig nicht darauf vorbereitet ist. Das bedeutet, dass die Ladestationen und Elektroautos, die die Norm nicht unterstützen, nicht aktualisiert werden können. Du kannst nur hoffen, dass neuere Modelle des Herstellers deiner Wahl damit kompatibel sein werden.

Ja, ISO 15118 ist die Zukunft des Ladens von Elektroautos. Der Beweis dafür ist die bereits große Anzahl von Fahrzeugen und Ladestationen, die den Standard unterstützen, und die ständig wächst.

Wir spielen schon seit über einem Jahr mit dem Gedanken, über ISO 15118 zu schreiben. Und als wir uns kürzlich einige frühe Entwürfe von Ende 2023 ansahen, war unsere Reaktion: „Wow!“ Die Zahl der kompatiblen E-Autos und Ladestationen ist seither sprunghaft angestiegen.

Aber wenn man darüber nachdenkt, war dieser Trend nur eine Frage der Zeit, wenn man bedenkt, wie sehr die ISO 15118 das Ladeerlebnis verbessert.

Die Norm erhöht den Komfort durch Plug and Charge (wer kann schon “Nein” zu einem einfacheren Leben sagen?) und macht den gesamten Prozess dank der V2G-Fähigkeiten nachhaltiger. Das Protokoll vereint Elektroautos und Ladestationen in einem System. Auf diese Weise ermöglicht es einen umfassenderen Informationsaustausch, z. B. über den Autostatus und die Details des Ladevorgangs, und verbessert so die Transparenz und die Kontrolle des Nutzers. Alles in allem sieht die Zukunft von ISO 15118 sehr vielversprechend aus, und wir sind gespannt, wie es weitergeht.