Keine Kabel, kein Warten: E-Auto laden beim Fahren

Kabelloses Laden von Elektrofahrzeugen bei der Fahrt? Ganz ohne Oberleitungen? Was noch wie Zukunftsmusik klingt, untersuchen jetzt Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität Braunschweig mit Unternehmen aus Automobilproduktion, Verkehrswegebau und Energie-Infrastruktur. Im Projekt „eCharge“ wollen die Expertinnen und Experten ein System für berührungsloses Laden von E-Fahrzeugen während der Fahrt entwickeln. Dabei sollen in den Asphaltbelag von Straßen Induktionsmodule integriert werden.

Elektromobilität liegt im Trend, weltweit steigt der Anteil der Elektrofahrzeuge. Doch hohe Batteriekosten und nicht ausreichende Lademöglichkeiten werden von potenziellen Käuferinnen und Käufern als Nachteil gesehen. Hier setzt das Projekt „eCharge“ an: Durch eine induktive Energieübertragung könnten sowohl die Batteriekosten gesenkt als auch die Ladeinfrastruktur für die Fahrzeuge verbessert werden. Ziel ist deshalb, ein System zum induktiven Laden auf Basis von infrastrukturintegrierten Induktionsmodulen in Asphaltstraßen zu entwickeln.

Wie die Technik funktioniert

Doch wie genau kann man sich diese Induktionsmodule vorstellen? „Bei Neubau oder Erneuerung einer Straße werden die Spulen, auch Coils genannt, in ca. zehn Zentimeter Tiefe eingebaut und mit einer Asphaltdeckschicht überbaut, so dass sie von außen nicht erkennbar sind“, erklärt Professor Michael Wistuba vom Institut für Straßenwesen der TU Braunschweig. „Lediglich am Straßenrand werden in einem Abstand von 1,65 Metern Kabel aus der Straße herausgeführt, gebündelt und in Abständen von ca. 90 Metern in eine sogenannte Management Unit, also einen Steuerschrank, geführt. Diese kommunizieren mit den Fahrzeugen über die Coils und schalten bei Bedarf Streckenabschnitte an oder ab.“

Ist das System erfolgreich, ist geplant, beispielsweise auf Autobahnen in regelmäßigen Abständen sogenannte E-Korridore von 25 Kilometern Länge zu bauen, so dass pro Korridor eine Reichweitenverlängerung von bis zu 20 Prozent möglich sei, so Professor Wistuba.

Neben straßenbautechnischen Lösungen für den Neubau und für Straßen im Bestand will das Projektteam auch Möglichkeiten eines zuverlässigen Abrechnungsverfahrens sowie eines ökonomischen Betriebs des Systems entwickeln.

Eine Prognose für die Lebensdauer des Straßenbelags

Das Institut für Straßenwesen begleitet das Projekt wissenschaftlich und wird geeignete Einbauweisen zur Integration der induktiven Ladetechnik in den Straßenaufbau untersuchen. Zudem forschen die Braunschweiger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der Entwicklung von geeigneten Straßenbaustoffen zur schadfreien Integration und zum Betrieb der in die Straße eingebauten Ladetechnik. Ein weiteres wichtiges Teilprojekt sind die Prognoseberechnung der Lebensdauer von Straßenbelägen mit dieser neuen Technologie und die Möglichkeiten der Straßenerhaltung.

Erfahrungen mit induktiver Ladeinfrastruktur konnte die TU Braunschweig bereits mit dem kabellosen Elektrobus „Emil“ gewinnen, der seit 2014 in Braunschweig im Linienbetrieb fährt.

Projektdaten:
Das Projekt „eCharge“ wird mit 1,9 Millionen Euro im Rahmen des Bundesförderprogramms „Innovationsprogramm Straße“ finanziert und von der Bundesanstalt für Straßenwesen begleitet. Der Anteil der TU Braunschweig liegt bei einer Fördersumme von rund 212.000 Euro. An dem Projektkonsortium sind neben dem Institut für Straßenwesen der TU Braunschweig die Unternehmen Eurovia Teerbau GmbH, Volkswagen AG und Omexom GA Süd GmbH beteiligt. Weitere Informationen sind hier erhältlich.

Foto: Professor Michael Wistuba (ISBS/TU Braunschweig)