Marktübersicht Elektroauto-Ladelösungen

Wallboxen und Ladesäulen entwickeln sich zunehmend zu einem integralen Bestandteil der Gebäude-Energiesysteme, sowohl im Eigenheim als auch bei Gewerbe- und Industriebetrieben. Manchmal folgt der Ladeinfrastruktur die Photovoltaikanlage, manchmal umgekehrt, oft ist auch ein Batteriespeicher zum Peak-Shaving vorgesehen oder um mehr Solarstrom zu „tanken“.

Die pv magazine Datenbank zu Elektroauto-Ladelösungen enthält daher neben den Standarddaten viele Spezifikationen, die zur Systemintegration mit Photovoltaikanlagen und damit in das Energiemanagement relevant sind. Durch das Lastmanagement wird ebenfalls die Kommunikation mit dem Auto wichtiger, zumindest um den Ladezustand abzufragen, um zu steuern, bis wann welche Mindestmenge an Energie geladen sein muss. Auch diese Spezifikationen haben wir abgefragt. Erklärungen zu den abgefragten Parametern finden sie im Glossar.

Auf dieser Seite finden Sie im folgenden:


Elektroauto-Ladelösungen in pv magazine November 2021

Schwerpunkt zu Elektroauto-Ladelösungen für Wohngebäude und Gewerbe in der pv magazine Ausgabe November 2021 mit Beiträgen unter anderem zu (Premium Content, zum Shop):

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Premium Selection

Einträge in die pv magazine Marktübersichten und Datenbanken sind grundsätzlich kostenfrei. Die Premium-Darstellungen sind von den Herstellern zusätzlich gebucht.

Anbieter: Compleo Charging
Solutions
Produkt: Compleo Solo
Advanced
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Anbieter: DAfi
Produkt: SMARTFOX Pro Charger
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Anbieter: Easee
Produkt: Easee Home
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Anbieter: Eaton
Produkt: Green Motion Home
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Anbieter: Elexon
Produkt: elexon A1 (22 D C6 T2 CR)
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Anbieter: Fronius
Produkt: Wattpilot Home 11J
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Anbieter: Growatt New Energy
Produkt: Smart EV Charger
THOR 22AS-S/P
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Anbieter: HagerEnergy / E3/DC
Produkt: Wallbox easy connect
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Anbieter: Hanwha Qcells
Produkt: Q.HOME EDRIVE-G1
11kW fix
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Anbieter: Heidelberger
Druckmaschinen
Produkt: Heidelberg Wallbox
Energy Control
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Anbieter: KOSTAL Solar Electric
Produkt: ENECTOR AC 3,7/11
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Anbieter: Libreo
Produkt: Libreo Home
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Anbieter: SMA Solar Technology
Produkt: SMA EV Charger 22
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Anbieter: Solaredge
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Anbieter: Webasto
Produkt: Webasto Next
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Anbieter: Wirelane
Produkt: NANO (Wallbox)
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Anbieter: Wirelane
Produkt: Light & Charge Einzelstele
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Wir veröffentlichen die Übersichtsdaten zu den Produkten in der Premium Selection in den nächsten Tagen über unseren Newsletter und verlinken Sie dann mit den Einträgen. Hier finden Sie die Übersichtsdaten Premium Edition zum Download.

 

Glossar zur Marktübersicht

Im Folgenden erläutern wir einen Teil der Fragen, die wir an die Hersteller geschickt haben und zu denen Sie die Antworten in unserer Produktdatenbank finden. Sie geben einen Eindruck, worin sich die Produkte unterscheiden können und was relevant ist.

Allgemeines
Unternehmen bietet Batterie-Heimspeicher in Kombination dem Ladepunkt an?Unter den Anbietern, die in der Marktübersicht vertreten sind, befinden sich auch Batteriespeicherhersteller. In der Regel bietet es sich an, wenn man einen Batteriespeicher besitzt, die Wallbox von diesem Anbieter zu beziehen, da sie sich dann vermutlich in das Energiemanagement des Hauses integriert und es keine Schnittstellenprobleme gibt. Außerdem haben alle Batteriespeicherhersteller angegeben, dass sie solaroptimiertes Laden unterstützen. Allerdings haben auch Anbieter von Wallboxen, die keine Batteriespeicher vertreiben, Schnittstellen zu Batteriespeichern verschiedener Hersteller entwickelt. Die Liste der kompatiblen Geräte haben wir weiter unten abgefragt. Diese Hersteller geben als Vorteil oft an, ebenso wie die Anbieter Geräte-unabhängiger Energiemanagementsysteme, dass man ihre Produkte weiter nutzen kann, sollte man später den Batteriespeicher wechseln oder vielleicht erst beschaffen.

Wenn man den entsprechenden Batteriespeicher nicht besitzt, ist es oft nicht sinnvoll, die Wallbox dieses Herstellers einzusetzen. Es ist meist nicht vorgesehen, sie in die Energiemanagementsysteme anderer Anbeiter einzubinden, zumindest fehlen oft die Angaben dazu.
IP KlasseDie Schutzklasse bestimmt, unter welchen Umweltbedingungen ein Gerät installiert werden darf. Hier muss man beachten, dass bei Wallboxen, bei denen das Kabel nicht fest angeschlossen ist, sich die Schutzklasse verringert, wenn das Kabel eingesteckt ist. Manche Hersteller haben das angegeben. Siehe zum Beispiel hier für die Bedeutung der Ziffern.
Leistung, Phasen
Maximale Ladeleistung pro Ladeanschluss (unabhängig von KfW-Förderung)Die KfW-Förderung erlaubt nur Ladeleistungen bis 11 kW. Doch es können auch leistungsstärkere Wallboxen verbaut werden, wenn der Installateur ihre Leistung entsprechend drosselt. Später, wenn die Förderbedingungen erfüllt sind, kann unter Umständen die Leistung erhöht werden, wenn der Hausanschluss das hergibt und der Netzbetreiber zustimmt.
Bei Lastmanagement oder solaroptimiertem Laden (über IEC61851-Verbindung): Automatische Phasenumschaltung zu einphasigem Laden erlaubt Ladeleistungen unter 4,2 kW?Die Ladeleistung kann bei den AC-Ladevorgängen, die nach dieser Norm stattfinden (das ist heute der Regelfall), nicht unter eine gewisse Stromstärke pro Phase fallen. Daher kann eine dreiphasige Wallbox nicht mit weniger als 4,2 kW laden, wenn sie nicht auf einphasiges Laden umschalten kann. Die Umschaltung muss automatisch ablaufen, wenn sie für solaroptimiertes Laden praktikabel sein soll.
Bei einphasigen Autolade-Anschlüssen: Wallbox kann Netzstrom und Solarstrom zu 7,4 kW Ladeleistung kombinieren.Es gibt (vornehmliche ältere) Elektrofahrzeuge, die nur einphasig laden können. Das ist wegen der Schieflastbedingungen am Netzanschlusspunkt nur bis 4,7 kW möglich. Durch die Kombination mit Solarstrom kann diese Leistung aufgestockt werden, ohne die Schieflastbedingungen zu verletzen.
Eigenes proprietäres Energiemanagementsystem für Privatkunden-Anwendungen
Solaroptimiertes Laden über eigenes EnergiemanagementsystemDas ist eine Art Lastmanagement, die den Ladestrom so regelt, dass das Auto nur mit Solarstrom und nicht mit Netzstrom geladen wird. Bei den Systemen, die diese Funktion haben, können In der Regel können verschiedene Lade-Modi gewählt werden. Mit diesem Modus lässt sich der Eigenverbrauch des Solarstroms steigern.
Batteriespeicher und Wechselrichterdaten folgender Hersteller können eingebunden werden, unter anderem um solaroptimiertes Laden umzusetzen.Das solaroptimierte Laden ist nur möglich, wenn das Energiemanagement der Ladesäule die solare Überschussleistung am Netzanschlusspunkt kennt. Diese Daten sind in der Regel im Wechselrichter oder Batteriespeicher hinterlegt, die diese Daten durch eine Verbindung zum Stromzähler kennen. Wenn das Lademanagemt die Daten vom Wechselrichter oder Batteriespeicher auslesen kann, spart man sich eine Strommessung durch die Wallbox. Die Frage ist, mit welchen Wechselrichtern und Batteriespeichern die Wallbox kommunizieren kann.
Solaroptimiertes Laden kann über Überschussstrommessung am Hausanschluss geregelt werden, wenn Wechselrichterdaten nicht zur Verfügung stehen.Alternativ zur Datenübertragung von Wechselrichtern oder Batteriespeichern kann der Ladepunkt im Prinzip auch direkt an einen geeigneten Stromzähler angebunden werden. Die Frage ist, ob das technisch möglich ist.
Es gibt eine passende App, mit der Ladevorgänge geplant und verschiedene Priorisierungen zwischen Solar- und Netzstrom gesetzt werden können?Wenn eine solche App existiert, kann der Autofahrer oder die Autofahrerin einstellen, ob nur mit Solarstrom geladen werden soll, oder bis zu welcher Reichweite und welcher Uhrzeit auch mit Netzstrom.
Es gibt eine passende App, mit der zwischen Batteriespeicher- und Solar-Autoladung priorisiert werden kann?Normalerweise lädt der Batteriespeicher, wenn am Netzanschlusspunkt eine Überschusseinspeisung vorliegt. Er regelt die Ladeleistung dann so, dass kein Strom in das Netz eingespeist wird. Beim solaroptimierten Laden würde das Auto demnach erst geladen, wenn der Batteriespeicher voll geladen ist. Daher die Frage: Kann der Nutzer in der App einstellen, unter welcher Bedingung der Autoladung die Priorität vor dem Laden des stationären Heimspeichers gegeben werden kann? Das kann dann eventuell so geschehen, dass er oder sie definiert, welche Grundladung der Batteriespeicher erreichen soll, bevor das Auto geladen wird, oder welche Reichweite das Auto bis zu einer bestimmten Uhrzeit laden soll.
Kann das Energiemanagement bei der Ladeplanung variable Strompreise berücksichtigen (etwa von Awattar oder Tibber)?Das bedeutet, dass die Plattformen eine funktionierende Schnittstelle mit der Wallbox über das Internet haben und darüber den Ladestrom steuern können. Es gibt dabei unterschiedliche Modelle. In einem Fall steuert ein Energiemanagement des Stromversorgers das Laden, im anderen Fall können die variablen Strompreise vom Lademanagement der Wallbox bezogen und berücksichtigt werden.
Bei mehreren installierten Wallboxen des Herstellers: Ist ohne Zusatzgeräte die Abregelung auf eine Maximallast möglich?Das ist wichtig, wenn mehr als eine Wallbox bei Privatkunden installiert wird, damit der Stromanschluss nicht überlastet wird.
Eigenes proprietäres Energiemanagementsystem für Anwendungen im Gewerbe und Mehrfamilienhäusern
Statisches Lastmanagement möglichDas bedeutet, dass eine Maximallast für alle Ladepunkte auf dem Parkplatz eingehalten wird und dass das zum Beispiel über eine Client-Server-Konfiguration der Ladepunkte ohne weiteres Energiemanagementsystem oder über ein Energiemanagementsystem auf der Plattform des Ladepunktanbieters erreicht wird. Das kann wiederum in verschiedenen hoher Komplexität erfolgen, etwa wenn über Autorisierung an den Ladepunkten Nutzer verschiedene Priorisierungen beim Laden bekommen.
Dynamisches Lastmanagement unter Berücksichtigung der Gebäudelast möglichDas ist wie das statische Lastmanagement, nur dass zusätzlich die weitere Last des Gebäudes oder Areals berücksichtigt wird. Dadurch können die Ladesäulen mit höherer Leistung laden, wenn im Areal die Last zurückgeht. Damit kann Peak-Shaving umgesetzt werden.
Maximal mögliche Anzahl der LadepunkeDiese Frage bezieht sich auf das Energiemanagementsystem des Ladepunkt-Herstellers und darauf, wie viele Ladepunkte dieses steuern kann. Davon unabhängig wird die maximal mögliche Anzahl von dem Netzanschluss, der Größe der Photovoltaikanlage und eines eventuellen Batteriespeichers begrenzt.
Lastmanagement wird über zusätzliche Hardware realisiert.Das Lastmanagement kann über eine cloudbasierte Plattform des Ladepunkt-Anbieters, über ein Energiemanagement auf einer zusätzlichen Hardware vor Ort oder über eine Client-Server-Schaltung der Ladepunkte ohne zusätzliche Hardware realisiert werden. Eine Lösung mit zusätzlicher Hardware kann von Vorteil sein, weil sie unter Umständen weniger defektanfällig ist als ein System, bei dem die Wallboxen in einer Client-Server-Konfiguration zusammenarbeiten. Gegenüber cloudbasierten Systemen ist der Vorteil, dass sie auch bei einem Ausfall der Internetverbindung funktionieren.
Einbindung in unabhängige Energiemanagementsysteme und Kommunikation
Privatkundenanwendung: Solaroptimiertes Laden über Energiemanagementsystem/App von folgenden Drittanbietern einfach möglich und vorgesehen?Die Schwierigkeit ist wie bei vielen Smart-Home-Anwendungen, dass die Schnittstellen der eingebundenen Geräte nicht zusammenpassen. Daher fragen wir die Liste der Wechselrichter- und Batteriespeicherhersteller ab, für die die Kommunikation garantiert wird.
Gewerbe-Anwendungen: Geräte können in das Energiemanagementsystemen von folgenden Drittanbietern eingebunden werden, mit denen Lastmanagement möglich ist.Wie bei Privatkunden besteht das Schnittstellen-Problem auch im Gewerbe. Daher fragen wir ab, ob es eine Liste Energiemanagemtsystemen (oder Anbietern) gibt, mit denen die Kommunikation zu den Ladepunkten zur Laststeuerung zum Energiemanagementsystem funktioniert.
Gibt es eine dokumentierte öffentliche Schnittstelle, über die die Wallbox angesteuert und in ein herstellerunabhängiges Energiemanagementsystem integriert werden kann?Wenn es diese Schnittstelle gut dokumentiert gibt, können Anbieter von Energiemanagementsystemen oder Systemintegratoren die Schnittstellen zum Energiemanagement nutzen und eine Kompatibilität herstellen. Allerdings werden es die meisten Energiemanagementanbieter trotzdem nur auf Grundlage eine Kooperation umsetzen, unter anderem um auch bei zukünftigen Updates rechtzeitig informiert zu sein (siehe auch Interview mit Matthias Suttner (The Mobility House) in pv magazine November 2021, hier klicken ).
Gibt es eine EEBus-Schnittstelle, über die die Wallbox angesteuert und in ein Energiemanagementsystem integriert werden kann?EEBus -Komptibilität beinhaltet die wesentlichen Funktionen, die eine Laststeuerung durch ein EEBus-kompatibles Energiemanagementsystem möglch machen. Außerdem erlaubt der Standard, die wesentlichen Daten von dem Ladepunkt zum Energiemanagement zu übertragen. Wenn der Ladepunkt und das Auto es erlauben, den Ladezustand des Autos auszulesen, kann dieser nach dem EEBus-Standard auch übertragen werden (siehe auch Plädoyer für EEBus , von Stefan Hirzinger, Webasto).
OCPP-Protokoll implementiert. Wenn ja, welches?OCPP ist das Standardprotokoll, mit dem gerade bei Gewerbeanwendungen Energiemanagementsysteme und Abrechnungsysteme oft arbeiten. Was möglich ist, hängt jedoch von der Version ab. Lastmanagement ist im Prinzip ab Version 1.6 möglich. Doch nach Erfahrung etlicher Experten sind die "smart charging"-Optionen, die dafür nötig sind, oft nicht umgesetzt. Daher fragen wird sie extra ab. In höheren Versionen sind sie automatisch enthalten (siehe auch Interview mit den Machern des Open Source Lademanagers EVCC).
OCPP-Protokoll: Werden höhere Versionen per Software-Update nachrüstbar sein (welche, wann)?Wenn Hardware fehlt, ist es eine große Hürde, bestehende Systeme auf höhere Versionen upzugraden. Lässt sich das über ein Software-Update bewerkstelligen, ist das mit deutlich weniger Aufwand möglich. Auch wenn man die Optionen der höheren OCPP-Versionen heute nicht nutzt, kann das in Zukunft ein Vorteil sein, da sich ja auch die Energiemanagementsysteme weiter entwickeln, inbesondere im Zusammenhang mit Daten, die das Auto selbst übertragen kann, wenn Schnittstellen nach dem Standard ISO151118-20 bestehen (siehe unten).
OCPP-Schnittstelle kann von Drittanbietern verwendet werdenBei manchen Herstellern wird die OCPP-Schnittastelle von der proprietären Plattform genutzt und kann nicht von Drittanbietern zum Energiemanagement verwendet werden. Wir wollen daher wissen, ob bei einem Ladepunkt die OCPP-Schnittstelle vom Energiemanagementsystem eines Drittanbieters genutzt werden kann.
Kommunikation mit dem Fahrzeug und bidirektionales Laden
ISO15118-20: Ladepunkt kann über Typ-2-Stecker eine Verbindung mit dem Fahrzeug entsprechend der ISO15118-20 aufbauen und den Ladezustand der Fahrzeuge auslesen, die den Standard erfüllen?Damit ist es möglich, dass man in der Lade-App oder in der Energiemanagement-App eingibt, bis zu welchem Zeitpunkt ein Auto auch beim solaroptimierten Laden für eine bestimmte Reichweite geladen sein muss. Allerdings erfüllen Stand September 2021 die meisten Autos diese Norm nicht. Daher kann man in den Apps in der Regel nur eingeben, wieviel zusätzliche Reichweite zu einer gewissen Zeit geladen sein soll. In einigen Jahren werden aber mehr Autos diesen Standard umsetzen. Daher die Frage an den Wallbox-Anbieter, wie das mit dem angebotenen Ladepunkt dann möglich sein wird. Auch hier könnte es wieder die Option geben, dass sich die Funktionalität dann per Software-Update erreichen lassen wird. Das setzt aber unter anderem voraus, dass die Hardware zur Powerline-Kommunikation mit dem Auto, die der Standard enthält, implementiert ist.
Wenn proprietäre Energiemanagement-App zum Ladepunkt erhältlich ist: App kann Ladezustand des Autos über die Internet-Schnittstelle des Autos auslesen?Auch wenn das Elektroauto den Ladezustand nicht an die Wallbox übermitteln kann, ist es möglich, dass die Lade-App oder die Energiemanagement-App diesen Wert direkt beim Auto über die Internetschnittstelle des Autos oder über eine Verbindung zur App des Autos abfragt. Dann ist es wie bei Umsetzung der ISO15118-20 möglich, über die Lade-App bei solaroptimiertem Laden anzugeben, bis zu welchem Zeitpunkt man auf jeden Fall eine bestimmte Reichweite erreicht haben muss.
Generell kompatibel mit Kommunikation-Standard für bidirektionales Laden ISO15118-20?Die ISO151118-20 enthält nicht nur die Kommunikation des Ladezustandes über die Powerline-Kommunikation, sondern prinzipiell die Kommunikation, die für das bidirektionalen Laden nötig ist. Daher fragen wir ab, ob die angebotene Wallbox den Standard, der noch nicht endgültig verabschiedet ist, vorraussichtlich per Software-Update umsetzen können wird.
Abrechnungsoptionen
Gibt es eine akzeptierte Möglichkeit der Übermittlung geladener kWh beim Laden von Dienstwagen am privaten Parkplatz?Nur wenn das der Fall ist, kann der Arbeitgeber die Kosten für den Strom ersetzen, wenn der Mitarbeiter zuhause lädt. Diese Frage ist bewusst schwammig formuliert, da zunächst bis 2030 nicht grundsätzlich eine eichrechtskonforme Abrechnung verlangt wird.
Gerät hat MID-Zähler?Für viele Abrechnungssituationen (zum Beispiel Dienstfahrzeug in der Arbeitnehmer-Garage) reicht ein MID-Zähler aus. In vielen europäischen Ländern reicht er generell für eine Abrechnung aus.
Gerät hat eichrechtskonformen Zähler?In Deutschland ist für bestimmte Abrechnungssituationen ein "eichrechtskonformer Zähler" vorgeschrieben. Momentan könne man, solange man kein öffentliches Laden anbietet, aber mit MID-Zählern abrechnen, erklärt Carina Beermann, Produktmanagerin bei Eaton im pv magazine-Begleitartikel zur Marktübersicht. Diese Ausnahme vom Mess- und Eichrecht gelte jedoch bisher nur bis zum Jahr 2030. Bei Unternehmensparkplätzen werden schon heute öfter eichrechtskonforme Zähler eingesetzt, um Risiken zu vermeiden. Die Spezifikationen gehen über die eines MID-Zählers hinaus. Wenn ein Gerät einen eichrechtskonformen Zähler hat und das OCPP-Protokoll unterstützt, lassen sich die entsprechenden Abrechnungsysteme anbinden.
Weiteres
Gleichstrom-Fehlerstrom-Überwachung integriert?Der Fehlerstromschutz schützt Menschen vor elektrischen Schlägen, wenn es zum Beispiel zu Isolationsfehlern kommt. Die Hersteller müssen in den Installationsanleitungen Hinweise geben, wie ihr Gerät normgemäß eingebaut werden kann und wo welche Arten Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter) zusätzlich vorgesehen werden müssen. Es gibt verschiedene Typen FI-Schalter, die sich in den Abschaltströmen und ihrer Funktionsfähigkeit bei Gleichstrom-Fehlerströmen unterscheiden. Typ A FI-Schalter sind nur für Wechselstrom-Fehlerströme konzipiert. Sie werden daher mit einem gesonderten Gleichstrom-Fehlerstromschutz kombiniert, da beim Autoladen Gleichstrom-Fehlerströme auftreten können. Teurere Typ B FI-Schalter sind funktionieren auch in Stromkreisen, in denen Gleichstrom-Fehlerströme auftreten können. Unsere Abfrage für die Marktübersicht war leider nicht so exakt, wie es da Thema erfordert, da wir nur nach einer Gleichstrom-Fehlerstrom-Überwachung gefragt haben, nicht nach einem Schutz. Es gibt unterschiedliche Aussagen der Experten dazu, wo die FI-Schalter am besten eingebaut werden, was die beste normgerechte Lösung ist und ob es ein Vorteil ist, die teureren Typ B-FI-Schalter statt die günstigere Kombination aus Gleichstrom-Fehlerstromschutz und Typ A-FI-Schalter einzusetzen. Heute werden die FI-Schalter oft mit der englischen Abkürzung RCD (Residual Current Device) und entsprechend RCDA oder RCDB bezeichnet. Mehr dazu in der Begleitberichterstattung im Magazin (FI Typ A oder FI Typ B – was sagen Experten?).
Gleichstrom-Fehlerstrom-Überwachung plus Typ A-Fehlerstromschutz integriert?
Typ B-Fehlerstromschutz integriert?


pv magazine dankt für die Unterstützung bei der Konzeption der Marktübersicht:

  • Andreas Götz (EVCC)
  • Andreas Linde (EVCC)
  • Ralf Kinauer (Geschäfts- führer Soluwa und Charge at Friends)
  • Matthias Suttner (Head of Partner Management, The Mobility House)
  • Tjarko Tjaden (Hochschule Emden/Leer)
  • Hans Urban (Consultant für Photovoltaik, Speicher und E-Mobilität)