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Verkehrsampel unter einer Betonbrücke
Technologie

Induktives Laden: So tanken E-Autos Strom an der roten Ampel

Technologie

Induktives Laden: So tanken E-Autos Strom an der roten Ampel

03.06.2019
03.06.2019

Kein Suchen einer freien Ladestation. Keine längere Ladezeit, in der man das Elektroauto nicht nutzen kann. Stattdessen dort stehen und nebenbei die Batterie aufladen, wo man ohnehin warten muss: an der roten Ampel. Genau das soll mithilfe von induktivem Laden zukünftig mobiler Alltag sein.

Das erfahren Sie hier:

  • Wie der Strom ohne Kabel ins Elektroauto fließt
  • Wo E-Linienbusse bereits induktiv laden
  • Was „Snack Charging“ ist und wie Sie davon profitieren
  • Weshalb Sie zum Laden Ihres E-Autos zukünftig nicht mal mehr anhalten müssen

Energieunternehmen, Zulieferer und die großen Automobilhersteller arbeiten an der Technik, bei der Batterien von E-Autos ohne Ladekabel schnell nachgeladen werden können. Konkret heißt das: Sie entwickeln induktive Ladesysteme und deren Standardisierung, für eine Zukunft, in der sich der Ladevorgang problemlos in den Alltag der E-Autofahrer einfügt.

Dass die Technik praxistauglich funktioniert, hat die Forschung längst bewiesen: Während beim konduktiven Laden von Elektroautos ein Kabel für die Energieübertragung von Fahrzeug zum Stromnetz sorgt, funktioniert induktives Laden drahtlos über elektromagnetische Felder. Das Prinzip dahinter: Eine stationäre, im Boden eingelassene Spule baut ein Magnetfeld zu einer weiteren Spule auf, die unter dem Fahrzeug befestigt ist – schon fließt der Strom ins Elektroauto. In Braunschweig fahren bereits induktive E-Linienbusse. Mit 200 kW werden sie per induktiver Schnellladung so zügig an der Endhaltestelle vollgeladen, dass die Pausenzeit des Busfahrers genügt.

 

„Snack Charging“: Lieber öfter kurz laden

Auch beim Auto weist induktive Ladetechnik den Weg aus dem bisherigen Dilemma der Elektromobilität – geringe Reichweite und teilweise große Distanzen zwischen Ladestationen. Denn für Pkw reichen wesentlich geringere Ladeleistungen als bei Bussen. Elf Kilowatt sind nötig, damit Akkus schon heute genauso schnell geladen werden wie an Schnellladesäulen. Wissenschaftler arbeiten bereits an einer 20-kW-Erweiterung.

Kabelloses Laden ist damit nicht nur an Ampeln, sondern an vielen Standorten möglich, an denen Autofahrer ihr Fahrzeug zwischenparken. Etwa auf dem Parkplatz vom Supermarkt oder vor der Arztpraxis, in Parkhäusern, auf Autobahnraststätten oder an Tankstellen. Bei den Zwischenstopps, auch „Snack Charging“ genannt, wird der Lithium-Ionen-Akku kurz aufgeladen, so dass 60 bis 70 Prozent Akku-Aufladung im Stadtverkehr realistisch sind. Vorteil der kurzen Ladezyklen: Vier bis fünf Schübe am Tag steigern die Lebenserwartung des Akkus. Nur für Langstrecken muss das E-Fahrzeug ans Ladegerät, den sogenannten Supercharger, angedockt werden.

 

 

„Snack Charging“ bedeutet: den Zwischenstopp fürs Laden nutzen
Ein Mann steckt ein Ladekabel in eine Stromtankstelle
Für den Stadtverkehr reichen kurze Ladestopps; nur für Langstrecken muss das Elektroauto länger geladen werden.

Kabellos laden: Ein langer Weg bis zur Realisierung

Damit das kabellose Laden von Batterien allerdings flächendeckend für alle gleichermaßen möglich wird, ist der Aufbau eines Netzes von induktiven Ladestationen nötig. Ladeplatten müssen im Boden installiert werden. Außerdem ist es notwendig, dass die Spulen im Unterboden des Elektroautos sowie die Spulengeometrie der Bodenplatte standardisiert sind. Vorerst planen Autohersteller erste Plug-In-Hybride herauszubringen, die optional kabellos geladen werden können. Bei ihnen sind Ladeplatte und Spule des Elektroautos noch individuell aufeinander abgestimmt, Modelle anderer Hersteller können an solch einer induktiven Ladestation keinen Strom tanken.

Auf einige einheitliche Standards hat man sich in der Industrie bereits geeinigt. Mit 85 Kilohertz wird die Energie übertragen, WLAN ermöglicht die Kommunikation mit dem E-Auto. Eine Herausforderung ist die Entwicklung einer Ladeplatte, die eine möglichst große Toleranz beim Parken des Fahrzeugs zulässt. Denn um die  Energie effizient zu übertragen, muss das Auto bislang präzise über der Ladeplatte abgestellt werden. Noch dazu sollte ein einheitliches System die unterschiedlichen Größen der Fahrzeuge sowie die unterschiedlichen Empfängerspulen einkalkulieren.

Induktive Ladung bei 100 km/h

Noch einen Schritt weiter geht schließlich das dynamische Laden von E-Autos. Auch das ist bereits in der Erprobung. Im chinesischen Jinan existiert beispielsweise ein zwei Kilometer langer Schnellstraßenabschnitt mit Solarpanelen im Fahrbahnboden. So können Elektroautos während der Fahrt kabellos geladen werden. Doch gut Ding will Weile haben. Die Königsklasse – das induktive Laden während der Fahrt – benötigt noch Zeit, bis es zum Alltag auf deutschen Straßen gehört. Sicher ist aber schon heute, dass das Netz an Schnellladesäulen wächst und die Weiterentwicklung von E-Lademöglichkeiten das Laden Ihres Elektroautos stetig vereinfacht. Und irgendwann müssen Sie sich dann gar nicht mehr darum kümmern.

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