Induktives Laden – auch während der Fahrt
Elektroautos müssen derzeit noch zeitraubend und aufwändig via Kabel und Steckdose „tanken“. Erste Ansätze zeichnen sich ab, wie man das ändern könnte. Fraunhofer-Forscher haben Ladesysteme entwickelt, mit dem E-Mobile am Standplatz (IWES) oder gar während der Fahrt (IFAM) von allein Strom tanken können. Basistechnologie ist das induktive Laden – über das schon mehrfach berichtet wurde.
Trotz staatlicher Förderung der Elektromobilität waren 2014 nur 21.000 Elektrofahrzeuge auf der Straße – fast nichts im Vergleich zu den 43 Millionen Diesel- oder Benzinstinkern. Wenn sie mit Grünstrom fahren, sind sie zwar unschlagbar umweltfreundlich, aber sie haben bislang den Durchbruch (noch) keineswegs geschafft. Schuld daran sind Preis, begrenzte Reichweite und umständliche Ladeprozedur. Gelänge es, die beiden letzten Probleme zu lösen, würde das der Elektromobilität einen gewaltigen Schub bescheren.
Erster Erfolg: In einem Gemeinschaftsprojekt haben mehrere Firmen mit dem Bremer Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM und vom Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI in Dresden einen neuen Weg für die Stromversorgung von Elektroautos entwickeln: Das induktive Laden während der Fahrt.
Bislang wurde diese Prinzip auf stehende Fahrzeuge angewandt. Beim induktiven Laden wird Strom über mittels elektrischer Spulen erzeugte Magnetfelder berührungslos übertragen, je geringer die Entfernung beider Spulen, desto effektiver die Aufladung – das Prinzip der elektrischen Zahnbürste und des Induktionsherds. Siehe den Elektrosportwagen „IISB-ONE“ des Erlanger Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB mit Induktionslademöglichkeit (solarify.eu/fraunhofer-iisb-mit-e-sportwagen-iisb-one).
Forscher am Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES in Kassel haben jetzt solche induktiven Ladesysteme kostengünstiger gestaltet. „Wir nutzen bewusst Standardkomponenten, die bereits auf dem Massenmarkt verfügbar sind“, erläutert Marco Jung, stellvertretender Abteilungsleiter für Stromrichtertechnik am IWES. Zudem verwenden die Forscher Spulensysteme, die mit weniger Ferritplatten auskommen. Die Platten dienen zur Führung und Abschirmung des magnetischen Feldes und sind aufgrund des enthaltenen Eisenoxids recht schwer. Darüber hinaus sind sie teuer. Durch die Reduktion des Ferritmaterials werden die Spulen nochmals leichter und preiswerter. Bisher waren etwa 13 cm Abstand nötig – jetzt reichen 20: „Selbst bei einem Luftspalt von 20 Zentimetern erreichen wir einen Wirkungsgrad von 93 bis 95 Prozent – und das über den kompletten Leistungsbereich von 400 Watt bis 3,6 Kilowatt“, erklärt René Marklein, Projektleiter am IWES.
Folgt: Auftanken während der Fahrt