Elektroautos laden ohne Kabel

DLR Stuttgart 2016: Induktives Laden

Kleine Elektrogeräte können bereits mittels induktiver Energieübertragung kabellos aufgeladen werden. Künftig soll das auch für Elektroautos möglich sein. Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart haben die entsprechenden Technologie untersucht.

Beim induktiven Laden wird das Fahrzeug auf einer Ladespule geparkt. Anschließend lädt sich die Batterie selbstständig auf. Das bringt vor allem mehr Nutzerfreundlichkeit: Kabel und Stecker müssen nicht mehr mitgenommen und manuell angeschlossen werden. Die Kabel werden nicht mehr zur Stolperfalle, ärgern nicht mit Schmutz und Beschädigungen. Auch für selbstfahrende Autos hat die Technik Potenzial. Die automatisierten Fahrzeuge könnten die Ladespule selbstständig ansteuern und automatisch darauf parken.

Magnetisches Wechselfeld überträgt Strom

Laut den Forschern des DLR-Instituts für Fahrzeugkonzepte sind für das induktive Laden Infrastruktur und Fahrzeugelektronik ähnlich der beim kabelgebundenen Laden notwendig. Hinzu kommen zwei Spulen im Boden und an der Unterseite des Autos. Mit einem magnetischen Wechselfeld wird der Strom zwischen den Spulen übertragen. Technisch möglich ist laut den Wissenschaftlern ein Abstand von mehr als zehn Zentimetern und eine Ladeleistung von über zwanzig Kilowatt – diese entspricht dem gegenwärtigen Stand einer Schnellladung mit Kabel. Wettereinflüsse wie Schnee und Regen sollen das System nicht beeinträchtigen.

Die Technik könnten künftig in privaten Garagen oder Stellplätzen integriert werden, aber auch im öffentlichen Raum. So könnten die Autos von Kunden auf dem Parkplatz geladen werden, während sie im Supermarkt den Wochenendeinkauf erledigen.

Technische Fragen noch offen

Die DLR-Forscher haben die Möglichkeiten der Ladespulen bereits mit einem Porsche Boxster e auf einem eigenen Teststand untersucht. Für effizientes Laden müssen beide Spulen möglichst exakt übereinander positioniert sein. Es zeigte sich, dass ein Versatz von rund zehn Zentimetern sich noch nicht signifikant auf den Wirkungsgrad auswirkt – anschließend nimmt die Effizienz ab. Auch die modellbedingte Bauhöhe ist wegen des Abstands der Spulen ein Thema, gleiches gilt für die Wärmeentwicklung beim Ladevorgang. Mit heutiger Ladeleistung und Spulengröße ist noch keine aktive Kühlung der Spule nötig. Künftige, effizientere Technik könnte aber ein Kühlsystem erforderlich machen. Auch verschiedene Sicherheitsaspekte sind laut den Experten noch zu klären.

Die Forschungsarbeiten des DLR waren Teil des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts BIPolplus (Berührungsloses, induktives und positionstolerantes Laden), an dem Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft beteiligt sind.

Bild: DLR Stuttgart