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Wie Plug & Charge Funktioniert

Plug & Charge (PnC) ersetzt physische Token (RFID-Pässe, Apps) durch kryptografische Zertifikate, die im Fahrzeug integriert sind. Wenn ein PnC-kompatibler Lkw an einen PnC-kompatiblen Ladegerät angeschlossen wird, führen sie eine digitale Handshake aus — bei der sie Identität verifizieren, die Sitzung autorisieren und Energiefluss starten — alles innerhalb von wenigen Sekunden.

Das Protokoll: ISO 15118​

ISO 15118 ist der internationale Standard, der definiert, wie elektrische Fahrzeuge mit Ladestationen über das Ladekabel kommunizieren. Es geht weit über die einfache Energieversorgung hinaus:

  • ISO 15118-2 — Die breit einsetzbare Version für AC- und DC-Laden mit PnC-Unterstützung
  • ISO 15118-20 — Die nächste Generation, mit bidirektionalem Energieaustausch (V2G) und verbesserter Zertifikatverarbeitung
  • ISO 15118-3 — Physische Schicht und Datenlink-Schicht (PLC-Kommunikation über das Kabel)

Stromlinien-Ladegeräte unterstützen nun ISO 15118-2, mit ISO 15118-20-Fähigkeit in unsere Hardware integriert.

Die Zertifikatkette​

PnC-Sicherheit basiert auf einer Public Key Infrastructure (PKI) — derselben Technologie, die Internetbanking und HTTPS-Websites sichert. Dies ist die Hierarchie:

V2G Root CA (z.B. Hubject)
├── CPO Sub-CA (Stromlinien)
│   └── EVSE-Blattzertifikat (individuelles Ladegerät)
└── eMSP Sub-CA (Stromlinien / Roamingpartner)
    └── Vertragszertifikat (installiert in Ihrem Lkw)

Jedes Zertifikat ist von dem übergeordneten unterzeichnet, wodurch eine Vertrauenskette entsteht, die sowohl das Fahrzeug als auch das Ladegerät unabhängig verifizieren können.

Die Handshake — Schritt für Schritt​

Was in normaler Sprache passiert​

  1. Physische Verbindung — Der Fahrer steckt das CCS-Kabel ein
  2. Kommunikationskopplung — Das Fahrzeug und das Ladegerät legen eine Datenkopplung über das Kabel via Power Line Communication (PLC) her
  3. Protokollverhandlung — Sie sprechen sich auf ISO 15118-2 ein
  4. Identitätsaustausch — Das Fahrzeug präsentiert sein Vertragszertifikat, das die EMAID (e-Mobility Account Identifier) enthält, die es mit einem Abrechnungskonto verknüpft
  5. Zertifikatsverifizierung — Das Ladegerät validiert die Zertifikatkette bis zur vertrauenswürdigen Root CA
  6. Backend-Autorisierung — Das Ladegerät überprüft bei der Stromlinien-Backend, ob diese EMAID gültig ist und ein aktiver Vertrag vorliegt
  7. Ladeparameter — Sie verhandeln über Leistungsstufen (Spannung, Strom, maximale Leistung)
  8. Energiefluss — Laden beginnt automatisch

Der gesamte Prozess dauert 3–8 Sekunden von der Einsteckung bis zur Energieversorgung.

Kernkonzepte​

Vertragszertifikat​

Ein digitales Zertifikat, das in der Fahrzeug-Computer installiert ist. Es enthält:

  • EMAID — Ihre eindeutige e-Mobility Account Identifier (z.B. NL-STM-C00001234-5)
  • Öffentlicher Schlüssel — Verwendet für TLS-Authentifizierung
  • Gültigkeitsperiode — In der Regel 1–2 Jahre
  • Aussteller — Der eMSP (Stromlinien oder Roamingpartner)

Das Fahrzeug speichert dieses Zertifikat sicher und präsentiert es automatisch bei jedem PnC-kompatiblen Ladegerät.

EVSE-Zertifikat​

Das eigene Zertifikat des Ladegeräts, mit dem bewiesen wird, dass es ein legitimes Stromlinien-Ladepunkt ist. Dies verhindert, dass bösartige Ladegeräte Anmeldeinformationen abfangen.

Certificate Provisioning Service (CPS)​

Das System, das Vertragszertifikate in Fahrzeugen installiert und aktualisiert. Wenn Sie ein Fahrzeug im Stromlinien-Portal registrieren, generiert der CPS:

  1. Ein Vertragszertifikat für dieses Fahrzeug
  2. Es über die Backend des OEM an das Fahrzeug pushen (Volvo Connect, DAF Connect usw.)
  3. Das Fahrzeug speichert es in seinem sicheren Element

Hubject​

Das Vertrauensanker für PnC in Europa. Hubject verwaltet die V2G Root CA und den Zertifikatpool, der Cross-Operator-Kompatibilität ermöglicht. Wenn ein Stromlinien-Ladegerät ein Fahrzeug mit einem Zertifikat eines anderen eMSP trifft, validiert die Infrastruktur von Hubject die Kette.

Sicherheit​

PnC ist sicherer als RFID-Pässe:

AspektRFIDPlug & Charge
AuthentifizierungStatisches Token (kann geklont werden)TLS-wechselseitige Authentifizierung
VerschlüsselungKeineAES-256 über PLC
IdentitätsverknüpfungPas ↔ Konto (los)Zertifikat ↔ Fahrzeug-VIN (stark)
WiderrufMuss Pass physisch einziehenZertifikat auf Entfernung widerrufen
BetrugsrisikoPassdiebstahl/-KloningÄußerst schwierig (Hardware-Sicherheitsmodul)

Anforderungen​

Für Plug & Charge sind drei Dinge notwendig:

  1. Fahrzeugunterstützung — Das Fahrzeug muss ISO 15118-PnC-Fähigkeit haben und ein gültiges Vertragszertifikat installiert haben
  2. Ladegeräteunterstützung — Das EVSE muss ISO 15118-2 mit PnC unterstützen (alle Stromlinien-DC-Ladegeräte tun dies)
  3. Backend-Integration — Der eMSP und CPO müssen über das Zertifikatecosystem (Hubject) verbunden sein

Was kommt als Nächstes: Vehicle-to-Grid (V2G)​

ISO 15118-20 erweitert PnC um bidirektionalen Energieaustausch. Eine Flotte elektrischer Lkws, die nachts bei einem Theater parkt, könnte:

  • Laden, wenn Strom am billigsten ist (Talzeiten / hohes Sonnenangebot)
  • Energie zurück ins Netz liefern, wenn Nachfrage hoch ist
  • Einnahmen für den Flottenmanager generieren

Die Hardware von Stromlinien ist V2G-fähig. Sobald Lkw-Hersteller ISO 15118-20 aktivieren, aktivieren wir bidirektionales Laden an unseren Standorten.

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