RFID-Karten für das E-Laden: Funktionsweise und Auswahlkriterien

Eine RFID-Ladekarte ist ein kontaktloses Zugangsmittel, das einer Ladestation eine Kennung übermittelt. Die Station oder ihr Backend verwendet diese Kennung, um vor Beginn des Stromflusses eine Autorisierung anzufordern. RFID wird weiterhin häufig für den Zugang im Rahmen von Verträgen, in Flotten, am Arbeitsplatz und als Ausweichlösung eingesetzt. Die Akzeptanz ist jedoch nicht universell: Sie hängt vom eMSP, CPO, den Roaming-Vereinbarungen, den Token-Datensätzen und der Konfiguration der Ladestation ab.

Dieser Leitfaden erklärt, wie RFID-Ladekarten im gesamten System funktionieren, welche Chiptechnologien sie enthalten, wie sie an Roaming-Netzwerke angebunden werden, wie Sie Karten vergleichen und was Sie bei der Bestellung größerer Stückzahlen beachten sollten.

Was ist eine RFID-Ladekarte?

Eine RFID-Ladekarte besteht aus Kunststoff, Holz oder biobasiertem Material und enthält einen RFID-Chip sowie eine Antenne. Eine Ladestation kann die UID des Chips oder Daten einer konfigurierten Anwendung als Token für das Backend verwenden. OCPP 1.6 bezeichnet den Autorisierungswert als idTag; OCPP 2.x verwendet ein idToken-Modell. Die aufgedruckte Kartennummer, die Chip-UID, das Backend-Token und die Roaming-Kennung sind nicht notwendigerweise identisch.

Die meisten RFID-Ladekarten arbeiten bei 13,56 MHz (Hochfrequenz, ISO 14443A) – derselben Frequenz, die kontaktlose Zahlungskarten, ÖPNV-Karten und moderne Zutrittskontrollsysteme verwenden. Einige Altsysteme nutzen noch 125-kHz-Niederfrequenzkarten (EM4100, 125-kHz-Proximity). Für neue Ladeinstallationen werden diese jedoch kaum noch eingesetzt, da sie nicht verschlüsselt werden können.

Wie die Autorisierung eines RFID-Ladevorgangs abläuft

Das grundlegende Autorisierungsschema bleibt gleich, doch die Nachrichtennamen und das Transaktionsmodell unterscheiden sich je nach OCPP-Version:

Bei Flotten- und Roaming-Anwendungen kann die Autorisierung über eine Roaming-Plattform oder eine bilaterale OCPI/OICP-Verbindung zwischen dem CPO der genutzten Ladestation und dem E-Mobilitätsdienstleister (eMSP) des Fahrers erfolgen. In der Regel verwaltet der eMSP den Fahrervertrag und den Token-Datensatz; der Hersteller der physischen Karte bestimmt die Roaming-Abdeckung nicht.

Chiptechnologien in einer RFID-Ladekarte

Nicht jede RFID-Ladekarte ist gleich aufgebaut. Drei Technologiefamilien dominieren:

Älteres sektorbasiertes 13,56-MHz-Zugangsmittel

Eine kostengünstige ältere Option mit dem öffentlich gebrochenen Verschlüsselungsverfahren Crypto-1. Manche Systeme lesen lediglich die UID der Karte statt eines geschützten Sektors aus. Entscheidend ist dann die Zuordnung im Backend, nicht die Speichergröße. Bei einer neuen Installation sollten Sie nicht davon ausgehen, dass das Klonen harmlos ist, nur weil Ladevorgänge protokolliert werden. Bewerten Sie das Risiko unberechtigter Energienutzung und des Missbrauchs von Nutzerkonten.

13,56-MHz-Zugangsmittel mit AES-Authentifizierung

Eine Technologiefamilie mit höherem Sicherheitsniveau, die AES-128, gegenseitige Authentifizierung, diversifizierte Schlüssel, getrennte Anwendungen und Transaktions-MAC-Funktionen unterstützt, sofern das System für deren Nutzung konfiguriert ist. Diese Maßnahmen können das Klonen von Zugangsmitteln erheblich erschweren. Die Sicherheit hängt jedoch weiterhin von der Schlüsselverwaltung, dem Verhalten der Lesegeräte, der Backend-Autorisierung und davon ab, ob die Ladestation eine geschützte Anwendung oder nur eine öffentliche UID ausliest. Roaming-Protokolle verlangen nicht allein deshalb ein 13,56-MHz-Zugangsmittel mit AES-Authentifizierung, weil ein Token netzübergreifend verwendet wird.

NFC-fähige Chipoption

Diese Option verwendet symmetrische AES-128-Kryptografie und die Nachrichtenauthentifizierung Secure Unique NFC (SUN), um für unterstützte NFC-Anwendungen bei jedem Antippen spezifische Authentifizierungsdaten zu erzeugen. Sie ist in erster Linie für sichere NFC-Interaktionen ausgelegt. Für den Einsatz an Ladestationen muss bestätigt werden, dass die Lesegeräte und das Backend den erforderlichen Anwendungsablauf der NFC-fähigen Chipoption tatsächlich implementieren.

Ein 13,56-MHz-Zugangsmittel mit AES-Authentifizierung ist ein aussichtsreicher Kandidat, wenn das Lesegerät der Ladestation und das Backend seine geschützten Anwendungsfunktionen nutzen. Autorisiert ein Netzwerk ausschließlich anhand einer öffentlichen UID, bringt ein Wechsel des Chips allein nicht den vollen Sicherheitsgewinn.

OCPP, OCPI und das Roaming mit einer einzigen Karte

Dass eine RFID-Karte in Hunderten von Netzwerken zum Laden genutzt werden kann, beruht auf standardisierten Protokollen. Drei sind besonders relevant:

Gibt ein eMSP ein RFID-Zugangsmittel zum Laden aus, muss sein Backend das Token exakt in der serialisierten Datenform speichern, die der Autorisierungsweg erwartet. Außerdem muss es das Token je nach Anforderung für die vertraglich angebundenen CPOs oder Roaming-Partner veröffentlichen oder ihnen zugänglich machen. Wo das Zugangsmittel funktioniert, bestimmen die kommerziellen Vereinbarungen und nicht der Chip allein.

So wählen Sie die richtige RFID-Ladekarte

Fünf Fragen bestimmen die Kartenspezifikation:

Nachhaltigkeit: Warum das Kartenmaterial wichtig ist

Die Materialwahl kann den ökologischen Fußabdruck einer Karte verändern. Das Ergebnis hängt jedoch von den Ausgangsmaterialien, der Produktionsenergie, der Ausbeute, dem Transport, der Haltbarkeit, der Ersatzquote und der Verwertung oder Entsorgung am Ende der Nutzungsdauer ab. Recyclinganteile oder zertifiziertes Holz können ein Beschaffungsziel unterstützen. Ohne eine produktspezifische, unabhängig geprüfte Lebenszyklusanalyse sollten jedoch weder eine genaue Emissionsminderung noch eine negative CO₂-Bilanz behauptet werden.

Für Betreiber mit öffentlichen ESG-Verpflichtungen ist die Materialwahl eine Beschaffungsentscheidung, die durch Nachweise zur Liefer- und Verarbeitungskette sowie eine festgelegte Berichtsmethode gestützt werden sollte.

Preise und Lieferzeiten

Preis, Mindestmenge und Lieferzeit hängen von Chip, Speicher, Material, Gestaltung, Druck, Personalisierung, Codierung, Schlüsselzeremonie, Verpackung, Fracht und aktueller Kapazität ab. Fordern Sie ein Angebot auf Grundlage einer schriftlichen technischen Spezifikation an und sehen Sie eine Musterprüfung vor, bevor Sie eine Produktionscharge freigeben.

Häufige Fehler bei der Spezifikation einer RFID-Ladekarte

Wie geht es weiter?

Wenn Sie eine RFID-Ladekarte spezifizieren, beginnen Sie mit dem Autorisierungsablauf und den vorgesehenen Lesegeräten. Wählen Sie anschließend die Kennung oder geschützte Anwendung, den Chip, das Schlüsselmodell, das Material, die Personalisierung und die Gestaltung. Prüfen Sie Muster vor der Produktion gemeinsam mit dem eMSP im gesamten vorgesehenen Ladestationssystem.

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