E-Tankstelle in Edel-Optik

Polyestergehäuse von ROSE sind das Herzstück der innovativen Wallboxen von Tinkerforge

Austauschbare Komponenten, volle Datenkontrolle und viele integrierte Funktionen: Die Open Source-Wallboxen von Tinkerforge sind bislang einmalig am Markt. Bei der Konstruktion der E-Auto-Ladestationen spielte der Nachhaltigkeitsaspekt eine große Rolle. Robuste Polyestergehäuse von ROSE Systemtechnik schützen deshalb die sensible Elektronik und garantieren eine lange Lebensdauer.

Mit dem Thema Elektromobilität hatte Tinkerforge bis vor einigen Jahren eigentlich gar nichts zu tun. Das Unternehmen widmete sich ausschließlich der Entwicklung seines innovativen Mess- und Steuerungsbaukastens, der die Handhabung eingebetteter Systeme deutlich vereinfacht. Programmierer können mit den Sensor- und Motorsteuerungsmodulen ohne viel Aufwand vielfältige Automatisierungsaufgaben umsetzen. Mittlerweile gibt es rund 100 der Open Source-Module, die einfach zusammengesteckt und über eine Schnittstelle in die eigene Software integriert werden.

Idee zur Wallbox entstand bei einem Projekt zum Thema Elektromobilität

Ein Kundenauftrag brachte dann den Stein in Sachen Wallbox ins Rollen. Für einen Energieversorger konstruierte Tinkerforge damals ein Sensorsystem und eine grafische Benutzeroberfläche, die in einer Smart City-Anwendung eingesetzt werden sollten. Es handelte sich um eine Straßenlaterne, die einerseits Umweltdaten wie die CO₂-Belastung und den Luftdruck misst und andererseits als Ladestation für Elektroautos dient.

„Wir haben uns durch den Auftrag intensiv mit dem Bereich Elektromobilität auseinandergesetzt und kurze Zeit später auch einen Ladecontroller entwickelt“, berichtet Tinkerforge-Geschäftsführer Bastian Nordmeyer. „Da wir für die Dokumentation des Controllers sowieso beschreiben mussten, wie die Steuerung in eine Ladestation integriert werden kann, dachten wir uns: Dann können wir auch selbst eine Wallbox bauen.“ Die Idee des WARP Chargers (Wall Attached Recharge Point) war geboren.

Gehäuse sollte möglichst langlebig sein

Als es im Frühjahr 2020 an die Konstruktion der Ladestation ging, stellte sich die Frage nach einem geeigneten Gehäuse für die Elektronik. Eines stand von Anfang an fest: Es sollte robust sein, denn die IT-Spezialisten legen großen Wert auf eine möglichst lange Lebensdauer der Wallbox. Nach kurzer Recherche stießen sie auf die ROSE Systemtechnik GmbH aus Porta Westfalica. Das Unternehmen fertigt seit über 50 Jahren Industriegehäuse aus Aluminium, Edelstahl und Polyester und hat seinen Firmensitz nur gut 50 Kilometer vom Tinkerforge-Standort entfernt. Bastian Nordmeyer hatte auch schon ein bestimmtes Gehäuse von ROSE in die engere Auswahl genommen.

Unkonventionelle Lösung führte schließlich zum Ziel

Im Gespräch mit ROSE stellte sich allerdings schnell heraus, dass das Gehäuse für den Einsatz in einer Wallbox nicht optimal war. „Ich habe mich nach der Anwendung erkundigt und wir sind gemeinsam zu dem Schluss gekommen, dass unsere ex-geschützten Polyester-Leergehäuse die Anforderungen am besten erfüllen“, erinnert sich Mirko Nuhanovic, Gebietsverkaufsleiter Gehäusetechnik bei ROSE. Das hatte allerdings weniger mit der Ex-Schutz-Funktion der Gehäuse als mit ihrem äußeren Erscheinungsbild zu tun: „Wir mischen dem duroplastischen Polyester bei der Fertigung etwas Graphit bei“, berichtet Mirko Nuhanovic. „Dadurch werden elektrostatische Ladungen sicher abgeleitet. Die Graphitbeimischung färbt die Gehäuse zudem schwarz, sodass sie perfekt zur edlen Anmutung der Wallboxen passen.“

Langlebigkeit war ein wichtiger Aspekt

Bevor sich Tinkerforge für ein Ex Polyestergehäuse von ROSE entschied, hatte das Unternehmen bereits eine ganze Reihe anderer Gehäusesysteme getestet. Schließlich gab die Qualität des ROSE-Gehäuses den Ausschlag: „Es ist sehr stabil, gut verarbeitet und gleichzeitig leicht und kompakt“, begründet Geschäftsführer Bastian Nordmeyer seine Wahl. „Viele Wallbox-Hersteller nutzen zum Schutz der Elektronik eher dünnwandige ABS-Gehäuse mit einer Wandstärke von gerade einmal 1 mm. Die Ex Polyestergehäuse von ROSE sind dagegen deutlich robuster und damit auch langlebiger. Das war uns unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit sehr wichtig.“

Ex Polyestergehäuse sind sehr robust

Ein wesentliches Merkmal der Ex Polyestergehäuse ist die hohe Schutzart IP66 (nach DIN EN 60529) und ihre UV-Beständigkeit. Die Gehäuse sind also gegen Staub und Strahlwasser geschützt und können damit problemlos auch im Außenbereich eingesetzt werden – dank eines weiten Temperaturbereichs von –55 °C bis +135 °C sogar in allen Klimazonen. Insgesamt 25 Gehäusegrößen und 72 verschiedene Ausführungen stehen dem Anwender zur Verfügung, die allesamt mit unverlierbaren Schrauben aus nichtrostendem Stahl ausgestattet sind. Auf Wunsch werden die Gehäuse zudem mit Sichtscheibe und einem EMV-Schutz geliefert.

ROSE prüft die Produktqualität im eigenen Labor

ROSE bietet seinen Kunden darüber hinaus noch eine ganze Reihe weiterer Services an: Dazu zählt z. B. die Bearbeitung der Gehäuse durch Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden und Rückwärtssenken. Auch spezielle Beschichtungen und Lackierungen sowie Gravuren sind möglich. Neben den Bearbeitungen übernimmt ROSE auch die Durchführung von IP-Schutzartprüfungen und Umweltprüfungen nach den gängigen Normen. Für diese Tests steht ein eigenes Labor zu Verfügung, in dem standardisierte Bedingungen herrschen. Hier wird unter anderem simuliert, wie sich äußere Einflüsse auf die Alterung des Gehäuse auswirken und ob die Gehäuse den Anforderungen bestimmter Schutzarten entsprechen.

Kunde soll volle Kontrolle über die Wallbox haben

Im Sommer 2020 testete Tinkerforge das Ex Polyestergehäuse von ROSE über mehrere Monate hinweg. Mirko Nuhanovic und seine Kollegen nahmen immer wieder kleine Anpassungen vor, bis die Anforderungen von Tinkerforge optimal erfüllt wurden. Zu den Vorgaben gehörte unter anderem ein modularer Aufbau der Wallbox: Der Anwender soll einzelne Komponenten bei Bedarf schnell und einfach austauschen können. Darüber hinaus strebte man eine Lösung an, die über viele Funktionen verfügt. „Wir möchten dem Kunden die volle Kontrolle über das Produkt geben und uns damit bewusst vom Wettbewerb unterscheiden“, beschreibt Bastian Nordmeyer die Philosophie von Tinkerforge. „Andere Hersteller bieten manche Features nur über die Cloud an. Der Kunde muss sie dann nicht nur extra bezahlen. Es ist auch möglich, dass sie nach einiger Zeit nicht mehr genutzt werden können – z. B. wenn der Hersteller die Cloud deaktiviert.“ Die Wallbox von Tinkerforge ist anders: Sie beinhaltet bereits ab Werk Funktionen wie Lastmanagement, Ladelogbuch oder Photovoltaik-Überschussladen. Diese sind direkt in die Box integriert, sodass eine Internet-Anbindung nicht benötigt wird.

Einfache Konfiguration über Webinterface

Über die offenen Schnittstellen MQTT und HTTP lassen sich die Ladestationen zudem fernsteuern und in bestehende Smart Home-Umgebungen wie openHAB, ioBroker oder FHEM einbinden. Und schließlich haben zwei der drei WARP Charger-Modelle neben dem Ladecontroller noch einen weiteren, der sowohl LAN- und WLAN als auch ein Webinterface bereitstellt (Modelle Smart + Pro). Über das Webinterface kann der Nutzer den Status seiner Box kontrollieren oder sie individuell konfigurieren. Es zeigt unter anderem die Messergebnisse des integrierten Stromzählers sowie die Leistungsaufnahme der vergangenen 48 Stunden an (Modell Pro). Darüber hinaus ist über das Interface die Einstellung des maximalen Ladestroms und die Aktualisierung der Software möglich.

Wallboxen verkaufen sich sehr gut

Seiner Open Source-Philosophie bleibt Tinkerforge auch bei den Wallboxen treu. Jeder Kunde hat die Möglichkeit, die Hard- und Software der Ladestationen zu modifizieren. Auch die Community steuert eigene Codes bei, die von jedem verwendet werden können. Das innovative Konzept kommt am Markt gut an: Mittlerweile macht der Verkauf der Wallboxen rund 40 Prozent des Umsatzes von Tinkerforge aus. Zum großen Erfolg des Produktes trägt aber auch die Optik der Wallboxen bei, die mit ihrer Edelstahlfront eher einem Designobjekt als einer Ladestation ähneln.

Bastian Nordmeyer sieht in dem Ex Polyestergehäuse die optimale Lösung für die WARP Charger. Er ist nicht nur mit dem Produkt, sondern auch mit der gesamten Zusammenarbeit hochzufrieden: „Das funktioniert wirklich gut und wenn mal etwas ist, erreichen wir unseren Ansprechpartner bei ROSE sofort.“ Der Absatz der Wallboxen steigt unterdessen weiter: Gerade wurde ein Rahmenvertrag für weitere tausend Gehäuse unterschrieben.

Quelle: www.rose-systemtechnik.com