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Auftanken während der Fahrt

Künftig könnten die Autos jedoch während der Fahrt geladen werden: Mit Unterstützung des BMVI sowie der Nationalen Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie wurde auf dem Gelände des Ingenieurdienstleisters INTIS in Lathen im Emsland eine etwa 25 Meter lange Versuchsstrecke aufgebaut, bei der Spulen in den Boden eingearbeitet wurden. Die IFAM-Forscher nutzten einen zum Elektrofahrzeug umgebauten Sportwagen (den Erlanger IISB-ONE, s.o.), das Demonstratorfahrzeug FreccO. „Es ist uns gelungen, die Strecke in moderatem Tempo entlangzufahren und dabei gleichzeitig die Batterie zu laden“, sagt Dennis Bartels, Projektleiter in der Abteilung „Elektrische Antriebe“ am IFAM.

Der Aufwand, den die Forscher dafür betrieben haben, war immens. Zum einen musste ein Straßenaufbau realisiert werden, der dem einer echten Straße nahekommt. Daher gehörte zu den Partnern auch ein Straßenbauunternehmen, das die Spulen in die Versuchsstrecke integrierte sowie die Firma Alcatel, die die elektronische Ansteuerung der Spulen übernahm. Hinzu kam ein System für die Fahrzeugerkennung. Denn nur wenn ein Fahrzeug die Spulen überfährt, soll Strom fließen.

„Auf einer längeren Strecke könnten wir durchaus bei höheren Geschwindigkeiten laden“, sagt Bartels. Die Vision der Forscher: In Zukunft werden Fahrzeuge sogar während der Fahrt auf Autobahnen mit Strom geladen. Doch dafür müsste man über viele Kilometer Spulen in die Fahrbahn einbauen. Christian Rüther, der am IFAM für die strategische Projektentwicklung zuständig ist, glaubt, dass sich das realisieren lässt: „Natürlich wird man in einem ersten Schritt nicht aktuell bestehende Autobahnen mit einem Spulensystem nachrüsten. Aber für Neubauabschnitte oder Streckenteile, die ohnehin saniert werden müssen, wäre dies denkbar.“ Im Projekt wurde auch darauf geachtet, ein Spulensystem für die Straße zu entwickeln, das so günstig ist, dass es die Baukosten nur geringfügig erhöht.

Rüther glaubt, dass man sich langsam an das dynamische Laden herantasten wird – etwa mit Spulen in einem Taxistand, in dem die Taxen langsam vorwärts rollen, oder in Bushaltestellen. Genau das ist der Fokus der am Projekt beteiligten Forscher vom IVI. Sie haben kein Auto, sondern die am Institut entwickelte Autotram mit dem induktiven Ladesystem ausgestattet – eine Art Straßenbahn auf Gummireifen, die ähnlich wie ein Stadtbus eingesetzt kann. Der Demonstrator verfügt bislang über verschiedene Antriebstechnologien wie Batterien, Superkondensatoren und Brennstoffzelle. Künftig kann er auch während der Fahrt zusätzlich Strom über das dynamische induktive Laden aufnehmen.

Induktives Laden ist auch fürs Carsharing interessant. Im Projekt „Gemeinschaftlich-e-Mobilität: Fahrzeuge, Daten und Infrastruktur“ (GeMo) setzen sechs Fraunhofer-Institute deshalb unter anderem auf eine zukunftsweisende Infrastruktur aus induktiven Ladestationen und Cloud-basiertem Lademanagement. Das System zur induktiven Ladung der Elektrofahrzeuge entwickelten Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg. Die ersten Prototypen des Ladesystems arbeiten sehr effizient: Die übertragbare Leistung beträgt bis zu 22 kW. Damit lässt sich eine übliche Elektrofahrzeugbatterie in weniger als einer Stunde auf 80 Prozent ihrer Nennkapazität laden. Ob beim Fahren oder Parken – Fraunhofer-Forscher arbeiten daran, das „Strom tanken“ ohne Kabel fit zu machen für den Einsatz in der Praxis. „Beides ist wichtig, um die Akzeptanz der Elektromobilität zu erhöhen. Daher wollen wir in den kommenden Monaten die Zusammenarbeit Fraunhofer-intern noch weiter verstärken“, betont Christian Rüther.

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