Seit Jahren fasziniert Forscher die Idee, Autobahnen zur Stromversorgung von batterieelektrischen Fahrzeugen (BEVs) mithilfe eines Magnetfelds zu nutzen. Auch wenn die BEV-Technologie Fortschritte macht, bleibt die Realität doch, dass Elektrofahrzeugsysteme weiterhin auf statisches Aufladen angewiesen sind. Doch der Wind der Veränderung weht. Hier spricht Nicola Acampora, Vertriebsleiter bei der Hyve Group, dem Veranstalter der CWIEME Berlin, der führenden Fachmesse für die Elektrotechnikbranche, das dynamische kabellose Laden – eine Technologie, die den Verkehr revolutionieren und den Übergang zur Elektromobilität beschleunigen wird.

Die Elektromobilität gewinnt seit Jahren an Bedeutung, und die Aussicht auf eine nachhaltige, umweltfreundliche Zukunft hängt von ihrem Erfolg ab. Elektrofahrzeuge haben in den letzten Jahren bemerkenswerte Fortschritte gemacht, doch eine der anhaltenden Herausforderungen ist nach wie vor, dass das Aufladen umständlich und zeitaufwendig ist.

Herkömmliche Ladestationen erfordern das Anhalten und Warten, was potenzielle Käufer von Elektrofahrzeugen abschrecken kann. Diese Unannehmlichkeit wird häufig als eines der Hindernisse für die breite Akzeptanz von Elektrofahrzeugen genannt. Als weiterer entscheidender Faktor gegen den Umstieg von Verbrennungsmotoren wird die „Reichweitenangst“ genannt. Die Schwierigkeiten beim Aufladen von Elektroautos führten dazu, dass mehr als die Hälfte (52 Prozent) der von der Umfrage zu Meinungen und Lebensstil zwischen dem 22. September und dem 3. Oktober 2021 befragten Autobesitzer aufgrund fehlender Infrastruktur, wie beispielsweise Ladestationen, in den nächsten zehn Jahren wahrscheinlich nicht auf ein Elektroauto umsteigen würden.

Die Technologie des dynamischen kabellosen Ladens hat sich jedoch als bahnbrechende Neuerung in der Welt der Elektromobilität etabliert. Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Elektrofahrzeuge nahtlos aufgeladen werden, während sie über die Autobahn fahren – ohne dass sie an eine Steckdose angeschlossen werden müssen, warten oder auch nur langsamer werden müssen. Durch die Einbettung von Kupferspulen unter der Fahrbahn haben wir das Potenzial, die Reichweitenangst zu beseitigen und häufige Stopps zum Aufladen überflüssig zu machen.

Das Konzept hinter dem dynamischen kabellosen Laden ist bemerkenswert einfach, hat aber enorme Auswirkungen. Elektrofahrzeuge würden mit Empfangsspulen ausgestattet, Autobahnen hingegen mit Senderspulen. Wenn das Elektrofahrzeug über die im Asphalt eingebetteten Senderspulen fährt, wird ein Magnetfeld erzeugt, das in den Empfangsspulen des Fahrzeugs einen elektrischen Strom induziert.

Diese Ladeströme laden die Batterien des Fahrzeugs während der Fahrt auf, wodurch der gesamte Vorgang nahtlos und mühelos abläuft. Diese Lade-Technologie mittels magnetischer Resonanz ist nicht nur für Fahrer von Elektrofahrzeugen praktisch, sondern erzielt auch einen Wirkungsgrad vom Netz zur Batterie von bis zu 94 Prozent – genau wie bei einer kabelgebundenen Verbindung.

Ein Unternehmen, Electreon, ein israelischer Pionier auf dem Gebiet des drahtlosen Ladens von Elektrofahrzeugen, hat begonnen, diese Idee in die Tat umzusetzen. Electreon startete im Dezember 2020 auf Gotland in Schweden ein Pilotprogramm für seine dynamische drahtlose Ladetechnologie. Bislang hat sich dies als erfolgreich erwiesen, da das unter dem Asphalt verlegte Kupfer einen 40-Tonnen-Lkw auf dem Testabschnitt der Straße mit Strom versorgen konnte.

Bemerkenswert ist, dass das Unternehmen in diesem Jahr den Weltrekord für die längste Fahrzeit und die größte zurückgelegte Strecke gebrochen hat, die jemals von einem Elektro-Pkw erreicht wurden. Der Weltrekord wurde im Rahmen einer 100-stündigen Nonstop-Demonstration aufgestellt, bei der das Fahrzeug 1.942 km zurücklegte, während es über die von Electreon entwickelte „Wireless Electric Road“-Technologie mit Strom versorgt wurde.

Das Ziel von Electreon ist es, das Laden von Elektrofahrzeugen bequemer zu gestalten, insbesondere für den öffentlichen Nahverkehr und gewerbliche Fuhrparks. Die dynamische drahtlose Ladetechnologie macht langwierige Ladepausen überflüssig und trägt zu sauberer Luft in den Städten bei.

Zwar bietet das dynamische kabellose Laden spannende Möglichkeiten für die Elektromobilität, doch gibt es nach wie vor Herausforderungen. Der Ausbau der Infrastruktur und die Standardisierung sind entscheidende Hürden, die es zu überwinden gilt.

Die Kosten für die Anfangsinvestition stellen ein Hindernis dar, da Schätzungen zufolge Millionen US-Dollar erforderlich sind, um einen einzigen Kilometer Straße mit Kupferspulen auszustatten. Die mit der Verlegung des Kupfers unter der Straßenoberfläche verbundenen Beeinträchtigungen würden zahlreiche Straßensperrungen nach sich ziehen, ebenso wie die Instandhaltung nach der Installation. Hinzu kommt, dass starker Verkehr und extreme Wetterbedingungen die Haltbarkeit der eingebetteten Infrastruktur beeinträchtigen könnten, was zu Instandhaltungsproblemen und -kosten führen würde.

Ein weiteres potenzielles Hindernis sind die Gesundheits- und Sicherheitsaspekte dieser Technologie. Einige haben Bedenken hinsichtlich einer längeren Exposition gegenüber einem starken elektromagnetischen Feld geäußert; wissenschaftliche Studien haben jedoch keine schlüssigen Beweise dafür erbracht, dass dies gesundheitsschädlich ist.

Dennoch lassen sich diese Hürden durch Innovation und Investitionen überwinden, und wir können den Weg für eine nachhaltigere und komfortablere Zukunft ebnen. Die CWIEME Berlin, die vom 14. bis 16. Mai 2024 auf der Messe Berlin stattfindet, spielt eine entscheidende Rolle bei der Förderung von Diskussionen, Kooperationen und Innovationen im Bereich der E-Mobilität. Das dynamische Konzept des kabellosen Ladens ist ein Beweis für den Einfallsreichtum von Ingenieuren und Forschern und unterstreicht das Potenzial für bahnbrechende Fortschritte in der Branche.

Auf unserem weiteren Weg sollten wir das Potenzial des dynamischen kabellosen Ladens mit Begeisterung annehmen und die weitere Forschung und Entwicklung in diesem Bereich unterstützen. Die Vision, Elektrofahrzeuge während der Fahrt aufzuladen, ist kein ferner Traum mehr, sondern eine Realität, die in greifbarer Nähe liegt. Mit dem dynamischen kabellosen Laden fahren wir nicht nur auf eine sauberere Zukunft zu, sondern beschleunigen unseren Weg in eine bequemere und nachhaltigere Zukunft.

Wenn Sie mehr über Innovationen in der Elektrofahrzeugbranche erfahren möchten, besuchen Sie die CWIEME Berlin , auf der wir Branchenexperten eine Plattform bieten, um ihr Wissen und ihre Lösungen einem internationalen Publikum zu präsentieren.