Induktives Laden auf Straßen und Autobahnen: Pilotprojekte in der Elektromobilität

Die Elektromobilität breitet sich seit mehreren Jahren spürbar immer weiter aus – nicht nur in der traditionellen „Autonation“ Deutschland, sondern natürlich auch im restlichen Europa und immer mehr Ländern der Welt. Auf die zahlreichen Vorteile für das Klima, die Umwelt und natürlich auch für die Menschen selbst sind wir von GrienGo hier schon viele Male eingegangen.

Doch neue Technologien, darunter eben auch E-Autos und die Elektromobilität an sich, etablieren sich nicht in einem nahezu perfekten Zustand. Zahlreiche Potenziale treiben die Wissenschaft und Wirtschaft an, essenzielle Elemente einer Technologie, ob in Form von technischen Bestandteilen oder physikalischer / chemischer Prozesse, immer weiter zu optimieren und dabei noch effektiver wie auch kosteneffizienter zu machen.

Auch die Elektromobilität und die Ladeinfrastruktur bieten noch zahlreiche Verbesserungsmöglichkeiten. Ein häufig genannter „Traum“ ist der des induktiven Aufladens von Elektroautos, vor allem während des Fahrens. Die potenziellen Vorteile sind ebenso vielversprechend wie eindeutig. Eine Konsequenz wäre eine wesentlich größere Flexibilität, da man E-Autos nicht mehr nur im Stehen und mit einem Kabel verbunden an einer Wallbox oder Ladesäule im öffentlichen beziehungsweise halböffentlichen Raum aufladen müsste. Auch kleinere und damit leichtere Akkus wären eine mögliche Konsequenz des Ausbaus induktiver Lademöglichkeiten. Psychologisch betrachtet wäre diese Entwicklung auch ein probates Mittel gegen die sogenannte Reichweitenangst.

Doch wie auch immer potenzielle Vorteile und Optimierungen der Elektromobilität aussehen mögen, müssen diese gerade auf längere Sicht auch einen positiven oder zumindest tragbaren Kosten-Nutzen-Faktor bieten, sowohl für die jeweiligen Staaten als auch für die zuständigen Unternehmen. Daher werden nach Jahren der intensiven Forschung immer häufiger interessante Tests und auch konkrete Pilotprojekte für das induktive Aufladen von E-Autos während der Fahrt vorgestellt.

Induktives Aufladen auf der Autobahn – Ein wichtiges Testprojekt aus Deutschland

Nachdem sich diverse Unternehmen und Forschungseinrichtungen in der Vergangenheit zunächst auf das induktive Aufladen von Elektroautos während des Stehens beziehungsweise Parkens konzentriert haben, konnte die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg nun ein fortschrittlicheres Pilotprojekt präsentieren. Mit dessen Hilfe soll der Straßenbau optimiert werden, dass die notwendige Infrastruktur für das induktive Aufladen von elektrisch betriebenen Fahrzeugen während der Fahrt ermöglicht wird, ohne dabei etwa die Budgets von Bund und Ländern für den Straßenbau überzustrapazieren.

Die Autobahn GmbH des Bundes will hierfür im Jahr 2024 eine für das Testprojekt geeignete Strecke auf einer Autobahn im nördlichen Bayern bestimmen und vergeben, welche ohnehin dringend saniert werden muss. So sollen unnötige Zusatzkosten für alle beteiligten Parteien vermieden werden. Die geplante Teststrecke soll zunächst eine Distanz von einem Kilometer abdecken. Auf diesem Streckenabschnitt sollen unter dem neuen Straßenbelag spezielle Spulen verbaut werden.

Diese Spulen erzeugen mithilfe von Strom ein Magnetfeld, welches in den „Gegenspulen“, die in den Elektroautos verbaut werden, Spannung erzeugt. Diese Spannung ermöglicht somit das induktive und kontaktlose Übertragen von Energie zwischen der Straße beziehungsweise der Autobahn und kompatiblen E-Fahrzeugen, ähnlich wie bei vielen modernen Smartphones. Die Übertragungsleistung soll sich dabei auf etwa 70 Kilowatt belaufen, was bisherige und vergleichbare Experimente bereits erfolgreich demonstrieren konnten.

Die geplanten Kosten der Teststrecke in Nordbayern, welche nach bisherigen Plänen etwa Mitte 2025 in Betrieb genommen werden soll, belaufen sich auf etwa acht Millionen Euro. Die beteiligten Unternehmen wie auch die FAU Erlangen-Nürnberg versprechen sich von diesem Projekt, diverse Prozesse für die automatisierte Produktion und die Integration induktiver Straßenabschnitte auszutesten und zu optimieren. Dabei sollen auch künftige Baustandards mit möglichst hoher Kosteneffizienz entwickelt werden.

Induktives Laden während der Fahrt: Mehr Akku-Lebensdauer, weniger Reichweitenangst

Auch Stellantis, ein europäisch-US-amerikanischer Automobilhersteller – mit 14 renommierten Automarken wie etwa Fiat, Peugeot, Opel, Jeep, Ram, Alfa Romeo oder Maserati der momentan viertgrößte Autohersteller der Welt – forscht seit geraumer Zeit am induktiven Aufladen von E-Autos während der Fahrt. Erste Erfolge konnten dabei vor allem mit der neuen Technik Dynamic Wireless Power Transfer, kurz DWPT, erzielt werden. Diese basiert im Kern auf speziellen Leiterschleifen, welche unter dem Asphalt von Straßen und Autobahnen verlegt werden.

Alle elektrisch betriebenen Fahrzeuge, die eine spezielle „Empfangseinheit“ verbaut haben, können damit während des Fahrens auf den entsprechend ausgestatteten Straßen ihren Antriebsmotor mit der benötigten Energie versorgen. Ganz egal, ob es sich um einen PKW, LKW oder auch einen Bus handelt – der Strom wird quasi vom Asphalt auf den Elektromotor übertragen. So kann die Fahrtreichweite bei entsprechender Ausstattung der befahrenen Straßen signifikant erweitert werden. Zusätzlich wird der zentrale Energiespeicher eines jeden E-Fahrzeugs, der Akku, dabei zusätzlich geschont.

Umfangreichen Tests zufolge können moderne und gängige Elektroautos mithilfe der DWPT-Technik auf einer Autobahn mit der regulären Geschwindigkeit fahren, ohne dabei die im Akku des Fahrzeugs gespeicherte Energie verbrauchen zu müssen. Die Leistung der Energieübertragung zwischen den speziellen Induktionsstraßen und der Empfangseinheit an Bord des Elektroautos soll dabei mit der einer heutigen Schnellladestation vergleichbar sein. DWPT-kompatible Fahrzeuge haben keine freiliegenden Kabel, weswegen die Gefahr für Lebewesen, etwa durch Berührung, minimiert wird. Messungen haben zudem ergeben, dass das beim induktiven Aufladen entstehende magnetische Feld keinerlei negative Effekte auf Menschen, Tiere oder die Umwelt hat.

Im Gegensatz zum bereits erwähnten Pilotprojekt der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, bei welchem die Kosten für einen Kilometer Teststrecke bereits kalkuliert und bekannt sind, schweigt sich der Automobilgigant Stellantis bezüglich des Preises der benötigten Empfangseinheiten und des Ausbaus der Ladestraßen allerdings noch aus.

GrienGo: Für eine bessere und flächendeckende Ladeinfrastruktur

Mit den genannten und noch diversen weiteren Forschungs- und Pilotprojekten, ob hierzulande oder international, werden essenzielle Schritte für die weitere Optimierung und die wachsende Verbreitung sowie alltägliche Selbstverständlichkeit der Elektromobilität getan. Damit einher geht der absolut unverzichtbare Ausbau der Ladeinfrastruktur in Deutschland und Europa, welchen wir von GrienGo natürlich nicht nur zu 100 Prozent befürworten, sondern auch selbst unterstützen.

Wir als Unternehmen und als Team umweltbewusster Menschen stehen seit jeher für die Weiterentwicklung und auch neue Innovationen im Bereich der Elektromobilität und des Ausbaus der Ladeinfrastruktur mit 100 Prozent Ökostrom. Jetzt und natürlich auch in Zukunft, welche technischen Fortschritte diese uns auch immer bringen mag.

Fahren. Laden. Grienen. Mach es einfach.