Induktives Laden auf Autobahnen
Nach einige kleineren Erprobungsstrecken zum induktiven Laden von Elektrofahrzeugen will nun ein Konsortium die Technologie in die Serienreife bringen.
Kein Suchen nach Ladesäulen, keine Angst, dass der Akku des Elektroautos vor Erreichen des Ziels versagt: Elektrifizierte Straßen laden E-Autos während der Fahrt. Das soll ab 2025 auf einer Teststrecke auf einer Autobahn in Nordbayern möglich werden.
Die Strecke ist Teil des Projekts „Empower“ unter der Leitung des Lehrstuhls für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Zusammen mit den Partnern VIA IMC, der Autobahn GmbH, Electreon (eine israelisches Start-up, das sich auf die induktive Ladung von E-Fahrzeugen spezialisiert hat), Risomat (Spulenhersteller) und der TH Nürnberg will der Lehrstuhl die Technologie in die Serienreife bringen.
Straßen, die Fahrzeuge induktiv aufladen
Spulen im Straßenbelag erzeugen ein Magnetfeld. Fährt oder parkt ein Auto auf der Straße induziert dieses Magnetfeld eine Spannung in der im Fahrzeug verbauten Gegenspule. Das Besondere an der induktiven Ladetechnologie: Sie kann unsichtbar in Verkehrsflächen integriert werden. So können – anders als bei elektrifizierten Straßen mit Oberleitungen – sowohl Nutzfahrzeuge als auch Pkw über sie geladen werden.
Im Rahmen des Projektes entwickelt ein Team um Dr. Alexander Kühl vom Lehrstuhl FAPS der TH Nürnberg Technologien sowie Fertigungs- und Bauprozesse , die die Produktion solcher Straßen in Serie möglich machen. Dazu gehört auch, einen Standard für den Verbau der Spulen in die Straße zu etablieren.
Ein weiterer Testkilometer
Ein wichtiger Schritt auf dem Weg dahin: die Integration der kabellosen Electric Road System (ERS)-Technologie von Electreon auf einem 1 km langen Abschnitt der Autobahn in Nordbayern. „Der Aufbau einer Teststrecke ermöglicht uns, die zu entwickelten Prozesse für die automatisierte Herstellung und Fahrbahnintegration zu erproben und deren Funktionalität zu demonstrieren“, erklärt Alexander Kühl.
Ab Mitte 2025 soll die induktive Ladetechnologie ausprobiert werden können – wobei die kurze Teststrecke natürlich nicht ausreicht, das E-Auto komplett aufzuladen. „Bei vergleichbaren Tests wurden bisher bis zu 70 kW Leistung übertragen“, so Kühl.
Nicht der erste Test
Projektpartner, um die Ladeinfrastruktur in die Straße zu bringen, ist VIA IMC, eine Tochtergesellschaft von Eurovia und Vinic Highways. ElectReon und Eurovia unterzeichnet bereits 2020 eine für 5 Jahre angelegte Vereinbarung zum Bau von drahtlosen elektrischen Straßensystemen in Deutschland, Frankreich und Belgien.
Deshalb ist das Projekt in Nordbayern nicht die erste ERS-Anlage in Deutschland: Anfang 2021 bauten Eurovia und ElectReon eine induktiven E-Bus-Ladelösung für die EnBW in Karlsruhe. In einem ersten Schritt wurden 100 m gebaut, wobei 90 m die dynamische Ladung ermöglichen, 10 m die statische, also im Stand. In einem zweiten Schritt wurde die Strecke um 600 m auf eine öffentliche Straße verlängert.
Schon hier wurde getestet, wie die Induktionsmodule in den Asphaltbelag integriert werden können. Die Spulen, auch Coils genannt, werden in ca. 10 cm Tiefe eingebaut und mit einer Asphaltdeckschicht überbaut, so dass sie von außen nicht erkennbar sind. Es sind also geeignete Einbauweisen zur Integration der induktiven Ladetechnik in den Straßenaufbau gefragt, damit der Einbau wirtschaftlich und mit hoher Qualität ausgeführt werden kann. Zudem müssen geeignete Straßenbaustoffen zur schadfreien Integration und zum Betrieb der in die Straße eingebauten Ladetechnik entwickelt werden. Und nicht zuletzt geklärt werden, wie es um die Lebensdauer von Straßenbelägen mit dieser neuen Technologie und die Möglichkeiten der Straßenerhaltung steht.
Im Zuge des aktuellen Projekts will man diese Fragen weiter klären, denn es soll nicht nur die Technologie in größerem Maßstab demonstriert, sondern auch mit neuen Bautechniken umgesetzt werden, um die Baukosten und -dauer zu senken.
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