Induktionsladen: Wenn die Strasse auch Ladestation ist
DYNAMISCHES INDUKTIONSLADEN (DWPT) Mitte Dezember 2021 stellten wir das Projekt "Arena del Futuro" von Stellantis vor, bei dem batterie-elektrischen Fahrzeuge beim Befahren eines 1050 Meter langen Rundkurs geladen werden. Die Tests verliefen erfolgreich.
Mit dynamischem Induktionsladen (Fachbergriff: Dynamic Wireless Power Transfer, DWPT) können Elektrofahrzeuge (EVs) während der Fahrt über speziell ausgestattete, dedizierte Fahrspuren drahtlos aufgeladen werden. Ein unter dem Asphalt verbautes Spulensystem überträgt elektrische Energie direkt an Autos, Lastwagen und Busse, ohne dass diese an Ladestationen anhalten müssen, um die Batterie aufzufüllen. Die Technologie kann für alle Fahrzeuge angepasst werden, die mit einem speziellen «Empfänger» ausgestattet sind, der die von der Strasseninfrastruktur eingehende Energie direkt an den Elektromotor überträgt, wodurch die Reichweite erhöht und gleichzeitig die Ladung der Fahrzeugbatterie geschont wird.
Das Pilotprojekt von Stellantis und allen beteiligten Partnern wird von A35 Brebemi koordiniert, einem Unternehmen des globalen Verkehrsinfrastrukturbetreibers Aleatica, das sich auf nachhaltige und innovative Mobilitätslösungen konzentriert.
«Unser langfristiger strategischer Plan, Dare Forward 2030, basiert auf der Prämisse, allen ‹modernste Mobilitätsfreiheit› zu bieten, und dieses Projekt ist die Essenz dessen, wohin wir als Unternehmen gehen», sagt Anne-Lise Richard, Head of Global e-Mobility Business Unit, Stellantis. «Durch die Zusammenarbeit mit dieser unglaublichen Gruppe von Partnern haben wir bewiesen, dass die induktive Ladetechnologie unsere elektrifizierte Zukunft antreiben kann.»
Im Induktionsladen steckt viel Potenzial. Es kann die Batterielebensdauer verlängern, Reichweitenangst verringern, Energieeffizienz erhöhen und ermöglicht, mit kleineren Batterien weiter zu fahren und dadurch die Autos auch wieder leichter und billiger zu machen.
Die Arbeit in der «Arena del Futuro» zeigt, dass ein BEV, wie der zum Testen des Systems ausgestattete Fiat New 500, mit typischen Autobahngeschwindigkeiten fahren kann, ohne die in seiner Batterie gespeicherte Energie zu verbrauchen. Gerade die Fahrt auf Autobahnen reduziert Reichweiten von BEVs am stärksten. Bisherige Tests zeigen, dass die Effizienz des Energieflusses vom Asphalt zum Auto mit der typischen Effizienz von Schnellladestationen vergleichbar ist, sodass der Fahrer zum Aufladen nicht anhalten muss. Darüber hinaus belegen Messungen zur Magnetfeldstärke, dass Fahrer und Passagiere nicht beeinträchtigt werden.
Die «Arena del Futuro» wird mit Gleichstrom (DC) betrieben, was mehrere konkrete und einzigartige Vorteile bietet, darunter:
- Verringerung der Leistungsverluste im Energieverteilungsprozess;
- Gewährleistung einer direkten Integration mit erneuerbaren Energiequellen ohne die Notwendigkeit, Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln;
- Ermöglicht die Verwendung dünnerer Kabel als bei der Wechselstromverteilung mit offensichtlichen Vorteilen in Bezug auf Verpackung, Gewicht und Oberschwingungsbelastung; und
- Die Verwendung von Aluminiumkabeln für die Stromverteilung, die einfacher zu beschaffen sind, im Vergleich zu Kupfer die Hälfte kosten und leichter und einfacher in einem Geschäftsmodell der Kreislaufwirtschaft zu recyceln sind.
DWPT ist eine der Technologien, die Kunden den Zugang zur Elektromobilität vereinfachen und eine Antwort auf die Anforderungen für Dekarbonisierung und eine umweltverträgliche Mobilität geben soll. Das Time Magazine nannte das induktive Ladesystem für die Strasse als eine der 100 wichtigsten Erfindungen des Jahres 2021.
Diese Ziele sind dank der innovativen Technologien von 5G, IoT (Internet of Things) und KI-basierten Anwendungslösungen erreichbar, die den Informationsaustausch zwischen dem Fahrzeug und der Systemmanagementplattform erleichtern und die Verkehrssicherheit und Reiseeffizienz erhöhen. Die induktive Energieübertragung von DWPT bedeutet, dass keine freiliegenden Kabel vorhanden sind, wodurch die Strassenoberfläche sicher bleibt, damit Menschen darauf gehen können.
Die Technologie weckt aufgrund ihrer Vielseitigkeit in ihren dynamischen und statischen induktiven Versionen weltweit Interesse für die kommerzielle Entwicklung. Neben dem Einsatz auf Strassen und Autobahnen eignet sie sich auch in Kombination mit anderen Infrastrukturen wie Häfen, Flughäfen und Parkplätzen.
