Kabellos aufladen 20.11.2013, 10:34 Uhr

Verbesserte Technik zum Laden von Elektroautos während der Fahrt

Künftig müssen Fahrer von Elektrofahrzeugen nicht mehr parken, um Energie zu laden. Aus den USA kommt eine verbesserte Technologie zur induktiven Energieübertragung während der Fahrt. Allerdings gibt es die Technik erst im Miniformat als Prototypen.

Ein Mitarbeiter der Deutschen Post "betankt" einen Elektrotransporter: Das lästige und zeitaufwendige Laden könnte entfallen, wenn es in den Straßen induktive Ladespulen gäben. An einem praxistauglichen System arbeiten US-Forscher.

Ein Mitarbeiter der Deutschen Post "betankt" einen Elektrotransporter: Das lästige und zeitaufwendige Laden könnte entfallen, wenn es in den Straßen induktive Ladespulen gäben. An einem praxistauglichen System arbeiten US-Forscher.

Foto: Wolfgang Kumm/dpa

Energieübertragung durch Induktion wird bereits vielfach eingesetzt, von der elektrischen Zahnbürste über den Elektroherd bis hin zur induktiven Ladestation für Elektroautos. Allerdings stehen in allen Fällen die zu ladenden Objekte still. Das Laden während der Fahrt ist eine kniffelige Aufgabe, wäre aber für die Elektromobilität ein Durchbruch.

Forscher arbeiten bereits an dieser Idee der induktiven Energieübertragung im Autoverkehr. Doch bisher macht die optimale Energieübertragung zum Fahrzeug Probleme. Bei großen Spulen besteht die Gefahr, dass das elektromagnetische Feld an die Fahrzeugkarosserie ankoppelt, was die Effizienz beeinträchtigt. Kleine Spulen arbeiteten zwar effizient und sicher, allerdings werden sehr viele Spulen benötigt, die das System verteuern und verkomplizieren. Zudem ist bei kleinen Spulen der Ladestrom oft zu schwach.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
embeX GmbH-Firmenlogo
Systemingenieur / Systemarchitekt Embedded Software (m/w/d) embeX GmbH
Airbus-Firmenlogo
Program Certification Engineering (d/m/f) Airbus
Manching Zum Job 
embeX GmbH-Firmenlogo
Gruppenleiter Softwareentwicklung (m/w/d) embeX GmbH
NSM Magnettechnik GmbH-Firmenlogo
Vertriebsingenieur (m/w/d) NSM Magnettechnik GmbH
embeX GmbH-Firmenlogo
Systemingenieur Mechatronik / Leistungselektronik (m/w/d) embeX GmbH
NSM Magnettechnik GmbH-Firmenlogo
SPS-Programmierer / Roboter-Programmierer (m/w/d) NSM Magnettechnik GmbH
NSM Magnettechnik GmbH-Firmenlogo
E-Planer (m/w/d) NSM Magnettechnik GmbH
PEC-Firmenlogo
Service-Ingenieur (m/w/d) PEC
Augsburg Zum Job 
Open Grid Europe GmbH-Firmenlogo
Bauleiter für Rohrleitungsbau (m/w/d) Open Grid Europe GmbH
e:fs TechHub GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Funktionsentwicklung Fahrdynamik Momentenverteilung E³ e:fs TechHub GmbH
Ingolstadt Zum Job 
PEC-Firmenlogo
Verwaltungs- und Rekrutierungsbeauftragte/r PEC
Augsburg Zum Job 
Stadtwerke Augsburg-Firmenlogo
Projektingenieur (m/w/d) Stadtwerke Augsburg
Augsburg Zum Job 
über MINT Solutions GmbH-Firmenlogo
Embedded Linux Senior Software Engineer (m/w/d) über MINT Solutions GmbH
keine Angabe Zum Job 
über MINT Solutions GmbH-Firmenlogo
Senior Data Engineer in Full Remote Anstellung (m/w/d) über MINT Solutions GmbH
Home-Office Zum Job 
ABB AG-Firmenlogo
(Senior) Scientist / Electrical Engineer - Electromechanical Actuation Technologies ABB AG
Ladenburg, Mannheim Zum Job 
über MINT Solutions GmbH-Firmenlogo
Senior Software Engineer Java für innovative Energielösungen (m/w/d) über MINT Solutions GmbH
keine Angabe Zum Job 
TOPAS Advanced Polymers GmbH-Firmenlogo
Verfahrensingenieur/-in (w/m/d) TOPAS Advanced Polymers GmbH
Oberhausen Zum Job 
Stadtwerke Tübingen-Firmenlogo
Junior-Ingenieur (m/w/d) Stromnetz Stadtwerke Tübingen
Tübingen Zum Job 
Rheinbahn AG-Firmenlogo
Projektingenieur*in (w/m/d) Fachgebiet Verkehrsinfrastruktur Rheinbahn AG
Düsseldorf Zum Job 
TOPAS Advanced Polymers GmbH-Firmenlogo
Verfahrensingenieur/-in (w/m/d) TOPAS Advanced Polymers GmbH
Oberhausen Zum Job 

Induktionstechnologie optimiert

US-amerikanische Forscher wollen  jetzt eine Lösung gefunden haben, um das Laden während der Fahrt zu optimieren. „Wir haben Veränderungen sowohl am Receiver als auch am Transmitter vorgenommen, um die kabellose Energieübertragung sicherer und effizienter zu machen“, erklärt Srdjan Lukic, Elektrotechniker an der North Carolina State University.

An einer verbesserten Technik für das induktive Laden von Elektrofahrzeugen während der Fahrt arbeiten Ingenieure der North Carolina State University. Sie haben die Übertragungstechnik verändert und erproben das System derzeit mit einem Protoypen im Kleinformat.

An einer verbesserten Technik für das induktive Laden von Elektrofahrzeugen während der Fahrt arbeiten Ingenieure der North Carolina State University. Sie haben die Übertragungstechnik verändert und erproben das System derzeit mit einem Protoypen im Kleinformat.

Quelle: North Carolina State University

Das Forscherteam entwickelte verschiedene Transmitter-Spulen mit passenden Empfängerspulen in der gleichen Größe. Die Receiver-Spule ist so konzipiert, dass die daran gekoppelte Übertragungsspule automatisch eine höhere Stromstärke nutzt. Daraufhin steigt die Energieübertragung im „richtigen Moment“ auf 400 Prozent an.

Bei der induktiven Energieübertragung wird Energie kontaktlos über ein Magnetfeld zwischen zwei Spulen zur Fahrzeugbatterie hin übertragen. Eine stationäre Spule befindet sich entweder in die Straße oder einen Parkplatz eingearbeitet. Eine zweite und mobile Spule wird in den Fahrzeugboden eingebaut. Dadurch entfällt die sonst notwendige Kabelverbindung zwischen Ladestelle und Elektrofahrzeug.

Bei der induktiven Energieübertragung werden keine Kabel mehr benötigt. Allerdings ist es eine technische Herausforderung, den Ladevorgang während der Fahrt zu organisieren.

Bei der induktiven Energieübertragung werden keine Kabel mehr benötigt. Allerdings ist es eine technische Herausforderung, den Ladevorgang während der Fahrt zu organisieren.

Quelle: GeMo/Fraunhofer Institut IAO

Um das neue Hightech-System in der Praxis zu erproben, hat das Forscherteam einen Prototypen entwickelt. Derzeit schafft die neue Technologie erst 0,5 Kilowatt Leistung bei maximaler Effizienz. „Unser Ziel ist es, von 0,5 kW in den Bereich von 50 kW vorzustoßen“, so Lukic.

Auch Fraunhofer arbeitet an der Induktionstechnik

Auch deutsche Forscher tüfteln derzeit an verbesserten Übertragungssystemen. So arbeiten mehrere Fraunhofer Institute im Projekt GeMo zusammen, um praxistaugliche Induktionsladesysteme zu entwickeln. „Das Laden ohne Kabel ist die Schlüsseltechnologie für eine flächendeckende gemeinschaftliche Mobilität. Deshalb legen wir darauf einen Entwicklungsschwerpunkt“, so Projektkoordinator Florian Rothfuss vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO in Stuttgart. Er und sein Team arbeiten an einem bidirektionalen induktiven Ladesystem, das Energie je nach Bedarf aufnehmen, aber auch wieder in das allgemeine Netz zurückspeisen kann.

 

Ein Beitrag von:

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.