Kein Suchen nach Ladesäulen, keine Angst, dass die Akkuladung nicht reicht: Ein Autobahnstück in Nordbayern wird ab 2025 die erste Teststrecke für das induktive Laden von Elektroautos während der Fahrt. Möglich wird dies, weil in den Straßenbelag Magnetspulen eingelassen werden, deren elektrisches Feld entsprechend ausgerüstete E-Autos aufladen können. Die öffentliche Teststrecke dient dazu, die automatisierte Herstellung und Fahrbahnintegration der Technik zu erproben und in Serienreife zu bringen.
Ein großes Manko von Elektroautos ist ihre bisher eher geringe Reichweite: Die Suche nach Ladesäulen und die noch relativ lange Ladezeit schreckt viele potenzielle Nutzer bisher ab. Abhilfe könnte das induktive Laden bringen: Eine im Bodenbelag integrierte Spule erzeugt ein hochfrequentes Magnetfeld, das in einer Empfängerspule im Fahrzeug in elektrischen Strom umgewandelt wird. Der Akku eines Elektroautos kann so beim Parken oder sogar während der Fahrt aufgeladen werden.
Ein Kilometer Autobahn als Teststrecke
Eine erste öffentliche Testastrecke für das induktive Laden während der Fahrt soll nun in Nordbayern entstehen: Ein einen Kilometer langes Stück einer Autobahn wird dafür mit entsprechenden Ladespulen ausgerüstet. „Der Aufbau einer Teststrecke ermöglicht uns, die Prozesse für die automatisierte Herstellung und Fahrbahnintegration zu erproben und deren Funktionalität zu demonstrieren“, erklärt Alexander Kühl von der Universität Erlangen-Nürnberg.
Im Rahmen des Projekt E|MPOWER arbeiten Kühl und sein Team gemeinsam mit Firmenpartnern daran, die Technologie für Ladetechnologie für Straßen zu Serienreife zu bringen. Das Ziel: einen Standard für die Herstellung der Spulen sowie deren Verbau in die Straße zu etablieren. “Das Projekt E|MPOWER ist der nächste wichtige Schritt, um die induktive Ladetechnologie für Elektrofahrzeuge einer breiten Öffentlichkeit näher zu bringen und Deutschland als Vorreiter im Bereich der Produktionstechnologie zu positionieren“, sagt Kühls Kollege Jörg Franke.
Magnetspulen unter dem Asphalt
Die Technik für die in die Fahrbahn integrierten Ladespulen liefert die Firma Electreon. Ihr kabelloses Electric Road System (ERS) wurde bereits in Teststrecken unter anderem für Stadtbusse in Tel Aviv eingesetzt. Der Einbau der auf einer Art Endlosband aufgereihten flachen Ladespulen passiert mit speziellen Verlegefahrzeugen, in einer Nacht können sie rund einen Kilometer Straße elektrifizieren. Dafür wird die Asphaltschicht abgetragen, dann verlegt man die Spulen und legt eine neue Asphalt-Deckschicht darüber.
Die Ladespulen in der Fahrbahn sind im Normalzustand passiv und produzieren dann kein Magnetfeld. Nur wenn ein Elektrofahrzuge mit passender Empfängerspule darüber fährt, werden die Spulen aktiv und das induktive Laden beginnt. Nach Aussagen von Electreon soll der Induktionsstrom ausreichen, um auch die Batterien von LKW zu laden. Die Haltbarkeit der Fahrbahnspulen wird mit rund zehn bis 20 Jahre angegeben, erst dann müssen sie wieder ausgetauscht werden.
Die Teststrecke soll ab 2025 fertiggestellt und für den normalen Verkehr freigegeben sein. Zwar reicht das kurze Stück nicht aus, um die Akkus eines Elektroautos vollständig aufzuladen, sie sollte aber einen messbaren Zuwachs an Akkuladung bringen können. „Bei vergleichbaren Tests wurden bisher bis zu 70 Kilowatt Leistung übertragen“, sagt Kühl.
Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Electreon
