Patent angemeldet 07.07.2021, 07:00 Uhr

E-Autos im Rekordtempo laden – an der Straßenlaterne!

Koblenzer Ingenieure und Ingenieurinnen haben vielleicht die Lösung für die Ladeinfrastruktur entdeckt. Sie nutzen Kabel, die bereits vorhanden sind. Setzt sich das Konzept durch, könnten E-Autos problemlos an zahlreichen Standorten geladen werden.

E-Auto beim Laden

Stecker rein und warten. Das könnte vielleicht bald auch an Straßenlaternen möglich sein.

Foto: panthermedia.net / gopixa

Aktuell ist die Elektromobilität das Antriebssystem, das am meisten vorangetrieben und gefördert wird. Es besteht kein Zweifel daran, dass die Zahl der E-Autos und Hybridfahrzeuge in den kommenden Jahren kräftig in die Höhe schießen wird. Schon jetzt steht bei jeder dritten Neuzulassung zumindest ein Hybrid-Antrieb im Fahrzeugschein. Das heißt aber auch: Die Ladeinfrastruktur muss in einem entsprechenden Tempo mitwachsen.

Dafür reicht es nicht, die Wallboxen in Privathaushalten zu fördern. Denn die Fahrerinnen und Fahrer müssen ihre E-Autos auch unterwegs laden können. Schließlich haben gerade günstige Kleinwagen nicht allzu große Reichweiten. Für längere Strecken sollte es möglich sein, die Batterien möglichst schnell und örtlich flexibel aufzuladen. Das würde auch die Akzeptanz der E-Mobilität deutlich erhöhen. Eine Idee besteht darin, die vorhandene Infrastruktur zu Ladepunkten umzurüsten. Das greift die Hochschule Koblenz auf und präsentiert einen interessanten Prototypen.

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E-Autos müssen überall geladen werden können

Bereits 2018 hat die Hochschule Koblenz sich mit der Energieversorgung Mittelrhein (evm) zusammengeschlossen, um gemeinsam das Thema Ladeinfrastruktur in Angriff zu nehmen. Denn die privaten Ladestationen sind zwar das Rückgrat der E-Mobilität, aber sie reichen natürlich nicht aus. Und die vorhandenen öffentlichen Säulen bringen ein Problem mit sich: Ladevorgänge sind, anders als Tanken herkömmlicher Kraftstoffe, in der Regel nicht in fünf Minuten erledigt. Oft sind Ladesäulen zudem an Parkplätzen aufgestellt, sodass die E-Autos dort oft länger stehen als nötig – und die Ladepunkte nicht von anderen genutzt werden können. Unterm Strich wäre es also wichtig, dass die Zahl der Lademöglichkeiten schnell steigt. Kosten und Platzaufwand müssen dabei aber im Rahmen bleiben.

Die Partner wollen daher Straßenlaternen so umrüsten, dass sie dafür genutzt werden können, E-Autos aufzuladen. Neu ist diese Idee nicht und wird auch bereits von einigen Unternehmen praktiziert.

„Doch die Ladeleistung ist dabei bislang sehr gering, sie erreicht nur 2,3 Kilowattstunden (kW) in der Standard-Ausführung und 11 Kilowattstunde in der erweiterten Version“, erklärt Projektleiter Johannes Stolz aus dem Fachbereich Ingenieurwesen der Hochschule Koblenz.

Sein Team hat daher den bestehenden Ansatz so erweitert und verbessert, dass er eine höhere Leistung ermöglich.

Für das Laden von E-Autos ist Leistung gefragt

„Mit jeder Minute Ladezeit lädt man etwa drei Kilometer Reichweite auf, sodass das Vollladen, je nach Auto, in knapp zwei Stunden erledigt sein kann“, sagt Stolz. Das ist den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mit einer Entwicklung gelungen, die trotzdem keinerlei Tiefbauarbeiten erfordert. Das hat zwei Vorteile. Zum einen ist ein Umbau dadurch deutlich schneller möglich. Zum anderen spart das Geld. Nach Angaben des Projektteams seien die Kosten um 30% niedriger als bei einem konventionellen Ausbau. Trotzdem hätten Tests gezeigt, dass für einen kompletten Straßenzug eine dauerhafte Ladeleistung von 102 kW erreicht werden könne. Für eine Stunde kündigen die Forschenden sogar 145 kW an.

„Das ist möglich, da wir die vorhandenen Spezifikationen der Erdkabel und der Anschlussdosen vollständig ausgenutzt haben“, sagt Stolz.

Wie funktioniert das Ganze nun praktisch? Als Grundlage dienen ganz normale Straßenlaternen. Die werden über zusätzliche Anbau- oder Nebenschränke aufgerüstet und mit der neuen Ladestation verbunden. Sie beleuchten auf diese Weise weiterhin die Straßen, während die Bewohner an ihnen ihre E-Autos laden. Der Platzbedarf ist nicht hoch. Die Forschenden haben allerdings nicht angegeben, ob im Extremfall – einer umfassenden Umrüstung ganzer Stadtteile bei Bedarf – das vorhandene Stromnetz eine Belastungsgrenze erreichen könnte.

Erste Prototypen bald im Einsatz

Aktuell plant das Projektteam, erste Prototypen in den Städten Remagen und Koblenz einem Praxistest zu unterziehen. Wahrscheinlich werden noch im laufenden Jahr erste Straßenlaternen in der in der Koblenzer Löhrstraße und am Park-and-Ride-Parkplatz in Remagen so umgerüstet, dass E-Autos dort geladen werden können.

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Ein Beitrag von:

  • Nicole Lücke

    Nicole Lücke macht Wissenschaftsjournalismus für Forschungszentren und Hochschulen, berichtet von medizinischen Fachkongressen und betreut Kundenmagazine für Energieversorger. Sie ist Gesellschafterin von Content Qualitäten. Ihre Themen: Energie, Technik, Nachhaltigkeit, Medizin/Medizintechnik.

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