In unserer Rubrik "Elektrische Fahrzeuge laden" haben wir bereits über bestehende Ladeinfrastrukturen berichtet und Tipps zum optimalen Laden gegeben. Das Laden von e-Fahrzeugen kann auf unterschiedliche Weisen erfolgen: an der öffentlichen Ladestation, an der eigenen Wallbox, zur Not auch an der Schukosteckdose zu Hause.
Aber wie sieht das Laden der Zukunft aus und welche Alternativen gibt es bereits heute?
Wissenschaftler der Technischen Universität Braunschweig forschen gemeinsam mit Partnern aus der Autoindustrie, dem Verkehrswegebau und der Energie-Infrastruktur an einem Projekt zum induktiven, also kabellosen Laden von Elektroautos während der Fahrt! Im Projekt „eCharge“ wollen die Expertinnen und Experten ein System für berührungsloses Laden von e-Fahrzeugen während der Fahrt entwickeln. Dabei sollen in den Asphaltbelag von Straßen Induktionsmodule integriert werden.
Wie funktioniert induktives Laden während der Fahrt?
„Bei Neubau oder Erneuerung einer Straße werden die Spulen, auch Coils genannt, in ca. zehn Zentimeter Tiefe eingebaut und mit einer Asphaltdeckschicht überbaut, sodass sie von außen nicht erkennbar sind“, erklärt Professor Michael Wistuba vom Institut für Straßenwesen der TU Braunschweig. „Lediglich am Straßenrand werden in einem Abstand von 1,65 Metern Kabel aus der Straße herausgeführt, gebündelt und in Abständen von ca. 90 Metern in eine sogenannte Management-Unit, also einen Steuerschrank, geführt. Diese kommunizieren mit den Fahrzeugen über die Coils und schalten bei Bedarf Streckenabschnitte an oder ab.“
Ist das System erfolgreich, ist geplant, beispielsweise auf Autobahnen in regelmäßigen Abständen sogenannte E-Korridore von 25 Kilometern Länge zu bauen, sodass pro Korridor eine Reichweitenverlängerung von bis zu 20 Prozent möglich sei, so Professor Wistuba.
Induktives Laden beim Parken
Neben der mobilen Variante lässt sich ein elektrifiziertes Fahrzeug auch statisch induktiv laden. So könnte das Aufladen der Batterie auf Parkplätzen erfolgen. Dabei wird lediglich ein Ladepad unter dem Auto positioniert. Einige kennen die Vorgehensweise von ihrem Smartphone zu Hause. BMW führten 2018 induktives Laden via "Groundpad" für das Plug-in-Hybridmodell BMW 530e ein. Die Spulen und der Akku müssen nicht einfach nur in der Nähe voneinander sein. Beim statischen Laden des Autos bedarf es einem besonders exakten Rangieren, um den Stromfluss zu gewährleisten.
Siemens und Mahle planen ein induktives Ladesystem / Bild: Siemens AG
Siemens und MAHLE kooperieren bei der Entwicklung eines gemeinsamen Systems zum induktiven Laden. Der Zulieferer Mahle hat ein Positioniersystem entwickelt, mit dem ein e-Auto exakt über der Ladespule im Boden ausgerichtet werden kann. "Das kabellose Laden von Elektrofahrzeugen entwickelt sich zu einem wichtigen Zukunftsmarkt. Es ist nicht nur eine erhebliche Erleichterung für den Fahrer, der nicht mehr mit Kabeln und Steckern hantieren muss, sondern auch eine entscheidende Voraussetzung für die autonome Mobilität von morgen." sagte Stefan Perras, Leiter Vorentwicklung und Innovation für Ladeinfrastruktur bei der Siemens AG.
Inzwischen ist die Entwicklung weiter vorangeschritten. Das Positionierverfahren DIPS (Differential-Inductive-Positioning-System) von Mahle stellt nach eigenen Angaben einen Paradigmenwechsel im Bereich der e-Mobilität dar. Es basiert auf einem magnetischen Feld und baut während der Annäherung des E-Fahrzeugs automatisch eine Verbindung mit dem angesteuerten Ladepunkt auf. Eine spezielle Navigation im Fahrzeugdisplay unterstütze Fahrer und Fahrerin, und schon stehe das Auto in der idealen Position. Dann startet der Ladevorgang automatisch.
Jetzt hat die SAE das System als globale Standardlösung für kabelloses Laden gewählt. Damit schließt Mahle die seit zehn Jahren offene letzte Lücke in der Standardisierung von induktivem Laden. Die herstellerübergreifende Lösung macht nun den Weg frei für die schnelle Markteinführung.
Kabelloses Laden bei e-Scootern
Auch im Zweiradbereich ist Induktionsladen bereits möglich, allerdings nicht während der Fahrt, sondern an statischen Ladestationen, in die man das Fahrzeug schiebt. So entfällt das umständliche Ein- und Ausstöpseln der Ladekabel.
Die induktive Ladestation EasyCharge von Intis ist nach EMV-Prüfung und Prüfbericht für den e-Scooter von Metz Moover offiziell zugelassen. Das In- und Outdoor-System EasyCharge von Intis ist modular aufgebaut. Bis zu fünfzehn 120 cm lange und 60 cm breite Ladeplatten für ebenso viele e-Scooter lassen sich miteinander verbinden. Diese müssen mit den beiden Rädern einfach in die dafür vorgesehenen Aussparungen in der Ladeplatte geschoben werden.
