E-Auto Ladesäule mit dem Bestätigungsprinzip

In vielen Ländern sind Elektroautos auf dem Vormarsch und der Ausbau der Ladeinfrastruktur wird auch von der EU vorangetrieben. Bei öffentlichen Ladesäulen wird immer eine SB Zapfsäule nachgebildet, wie sie aus dem Kraftstoffbetanken bekannt ist. Mit dem Bestätigungsprinzip geht es einfacher, flexibler und vor allem viel billiger.

Komplexität treibt Kosten

Eine Ladesäule besteht aus vielen technischen Komponenten, deren Anzahl beim Bestätigungsprinzip reduziert werden kann. Statt Komponenten in eine Ladesäule einzubauen, wird das Smartphone des Kunden benutzt. Folgende Funktionen werden auf das Smartphone des Kunden verlagert:

• Bedienung
• Kommunikation
• Bezahlung

Die Kosten für Anschaffung und Wartung einer Ladesäule lassen sich so signifikant reduzieren.

Kein Bedienfeld, weniger Vandalismus

Wenn die Bedingung der Ladesäule über das Mobiltelefon des Benutzers erfolgt, birgt das nicht nur ein Einsparungspotenzial bei den Hardwarekosten (Stichwort Display), sondern reduziert auch den Wartungsaufwand. Tasten oder Touch Screen Displays sind nicht nur Wind und Wetter ausgesetzt, sondern u.U. auch Vandalen.

Die nötige Auswahl (Ladedauer, Ladebetrag, Grünstrom, etc.) kann am eigenen Handydisplay getroffen werden und ist damit ein vertrauter Vorgang für den Benutzer.

Wie wird bezahlt? Ist doch egal!

Natürlich muss eine Ladevorgang bezahlt werden, aber wie das passiert ist für den Betreiber des Ladestation unerheblich. Viel wichtiger ist, dass

1. der Kunde die Bezahlmethode gerne nutzt
2. möglichst geringe Kosten für den Betreiber entstehen.

Der Ablauf beim Bezahlen mit dem Bestätigungsprinzip sieht vor, dass der Kunde bei der Registrierung seine gewünschte Zahlart wählt. Die Zahlung an sich findet ebenfalls auf dem Smartphone statt und nicht etwa an einem eingebauten Kartenterminal an der Ladesäule. Der Kunde zahlt also auf seinem Smartphone mit seiner Zahlmethode und lediglich die Bestätigung der erfolgreichen Zahlung wird an die Ladesäule übermittelt. Die vergleichsweise geringen Kosten eines Ladevorgangs sprechen für einen SEPA Lastschrifteinzug, da dieser ohne aufwändige 2-Faktor-Autorisierung o.ä. abgewickelt werden kann und der Betreiber nur wenige Cent Transaktionskosten an seine Bank bezahlt.

Natürlich könnten auch Kartendaten in der Mobile App hinterlegt werden, aber dies ist mit fortlaufend hohen Kosten bei den Kartenorganisationen verbunden.

Kommunikation via NFC, Barcode, RFID & Co. – was ist schlau?

Es gibt bereits eine Reihe von technischen Lösungen für öffentliche Ladesäulen die mit dem einen oder anderen kontaktlosen Verfahren arbeiten. Die Gemeinsamkeit dieser Lösungen ist es, dass die Ladesäule selbst mit einem Hintergrundsystem verbunden sein muss. Bei Einsatz des Bestätigungsprinzips ist dies nicht der Fall: die Ladesäule hat nur eine Bluetooth Low Energy (BLE) Einheit die mit einem speziellen Krypto Chip kombiniert ist (Attestation Device). Über BLE wird also nur mit dem Smartphone des Kunden kommuniziert und erst von dort mit dem Verwaltungssystem bzw. dem Zertifikate Server.

Der Benutzer selbst kann die Ladesäule aus 1-2m Entfernung bedienen. Wenn die Bezahlfunktion „im Auto steckt“ lassen sich Ladevorgänge z.B. für car sharing Modelle sehr einfach umsetzen.

Im Unterschied zu dem konventionellen Lösungen kann der Krypto Chip die einzelne „Berechtigung“ des Kunden prüfen und dann den Ladevorgang zulassen. Technisch gesehen ist die Berechtigung eine ineinander geschachtelte Folge (Gerät, Benutzer, Berechtigung) von verschlüsselten Zertifikaten, die nicht manipuliert werden kann. Jede Berechtigung ist ein Unikat d.h. sie wird vom Server für genau den Ladevorgang, genau diesen Benutzer und für genau diese Ladesäule ausgestellt.

Ein wichtiger Vorteil der BLE Technologie ist die allgemeine Verfügbarkeit – insbesondere bei iPhones. Die Verwendung der NFC Schnittstelle würde Abgaben an den Handyhersteller bedingen und damit einen Kostennachteil sein.

Datenschutz und Betrug

Beim Bestätigungsprinzip werden keine persönlichen oder sensiblen Daten an die Ladesäule übertragen, sondern nur das Zertifikat. Die Ladesäule speichert auch keine Nutzerdaten, sodass sie nicht von Betrügern oder Erpressern missbraucht werden kann. Da die Ladesäule selbst mit keinem Hintergrundsystem verbunden ist, bietet sie keine Angriffsfläche für Hacker.

Sofern der Betreiber eine vollständig anonyme Nutzung der Ladesäule zulassen will, kann als Zahlmethode eine Prepaid Kreditkarte oder auch Bitcoin Lightning in das System eingebunden werden.

Nachrüstbar und ausbaufähig Dank Bestätigungsprinzip

Wie alle Systemlösungen mit dem Bestätigungsprinzip können auch Ladesäulen mit dem Attestation Device nachgerüstet werden. Da die Säule selbst keine wichtigen Komponenten enthalten muss, sondern nur die jeweilige Berechtigung prüft, werden alle Abläufe über die Mobile App des Kunden konfiguriert. Änderungen in der Zeit- oder Gebührensteuerung (Wochenendbetrieb, Stammkundenrabatt, etc.) sind also einfach und schnell umsetzbar. Da auch der Kunde über sein Smartphone stets eindeutig (aber ggf. anonym) im System identifizierbar ist, können individuelle Nutzerprofile erstellt werden.

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