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Elektroautos der Volkswagen ID. Familie
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Mobilität

Induktives Laden und Co: So laden E-Autos in Zukunft Strom

Mobilität

Induktives Laden und Co: So laden E-Autos in Zukunft Strom

06.05.2019

 

Abbildung zeigt Concept Cars.

 

06.05.2019

 

Abbildung zeigt Concept Cars.

 

Autobahnen, die E-Autos während der Fahrt laden. Elektrofahrzeuge, die dem Stromnetz – und dem eigenen Haushalt – Energie liefern. Klingt nach Zukunftsmusik? Ein Blick auf neue Technologien zeigt das Gegenteil und welche heute schon im ersten Einsatz sind.

Das erfährst du hier:

  • Wie du kabellos dein Elektroauto lädst
  • Wo du jetzt schon während der Fahrt Strom tankst
  • Wie das E-Auto selbst zum Akku wird
  • Warum du damit Geld verdienen kannst

Induktives Laden könnte Ladekabel überflüssig machen

Die Technik des induktiven Ladens kennen wir von neueren Smartphones oder noch einfacher: der elektrischen Zahnbürste. Das Gerät wird auf eine Ladestation gelegt oder gestellt und der Lithium-Ionen-Akku drahtlos mit Strom versorgt. Der Strom fließt dabei über Spulen, die in beiden Teilen verbaut sind. Liegen diese Spulen direkt übereinander und sind kompatibel, startet der Ladevorgang per Induktion.

In der Elektromobilität ist induktives Laden keine Utopie mehr, sondern bereits erprobt. Ein konkretes Beispiel für dieses neue Ladesystem war schon 2017 das Projekt „Halo“ von „Qualcomm“. Über eine spezielle Ladeplatte, auf der das E-Auto parkt, ermöglicht das „Halo“-System kabelloses Laden per Induktion. Praktischer Vorteil: Man benötigt im Alltag keine speziellen Stecker zum Aufladen des Fahrzeugs an Ladesäulen.

E-Autos tanken auf der elektrischen Autobahn

Fahrzeuge ohne Ladekabel zu laden ist also bereits möglich. Allerdings ist damit bislang eine gewisse Stand- beziehungsweise Ladezeit verbunden. Für eine größere Reichweite sollten Autos auch während der Fahrt per Induktion geladen werden können. Das ermöglicht Fahrten über hunderte von Kilometern, ganz ohne Ladestopp.

Eine „Qualcomm“-Teststrecke für dieses dynamische Laden gibt es bereits in der Nähe von Paris. Die Bodenplatten des Ladesystems sind hier in der Fahrbahnfläche verbaut. Fährt ein Elektroauto mit maximal 100 km/h darüber, wird es mit 20 Kilowatt „betankt“. Das entspricht der Leistung vieler öffentlicher Ladesäulen in Deutschland. Bonus: Auf lange Sicht könnten große Batterien in Elektroautos überflüssig werden, weil weniger Speicher benötigt würde. Eine weniger kostenintensive und umweltbewusstere Akkuproduktion wäre die Folge. „Qualcomm“ lizensiert bereits das Design der „Halo“-Ladeplatten, um dieses System weiter auszubauen.

In Schweden hat man die Zukunft der Elektromobilität schon auf die öffentliche Straße gebracht. Außerhalb von Stockholm können seit April 2018 E-Autos und E-Trucks auf zwei Kilometern Asphalt während der Fahrt induktiv laden. Die schwedische Straßenbehörde arbeitet an einem landesweiten Ausbau. Auch die staatliche Straßenbaufirma in Großbritannien, „Highways England“, betreibt Teststrecken mit kabellosen Ladestationen. Im Sommer 2018 veröffentlichte das britische Department of Transport einen Entwicklungsplan zum Ausbau von Straßen mit induktivem Laden, als Teil eines umgerechnet rund 47 Millionen Euro teuren Mobilitätsplans.

Induktives Laden in der Elektromobilität
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Die im Boden eingelassene Schiene lädt den E-Lkw während der Fahrt.

Können wir also bald auf allen öffentlichen Autobahnen bei voller Fahrt laden? Hier bremsen die Entwickler von „Halo“ noch: Damit sich solche Projekte rechnen, muss die Standardisierung der Ladesysteme vorangetrieben und der Ladestreifen stark frequentiert werden. Als wahrscheinlicher wird deshalb zunächst das sogenannte Snack Charging bewertet: an Bahnschranken oder Ampeln, vor denen man oft länger warten muss, als einem lieb ist. Die neue Generation der Elektroautos ist aber gar nicht mehr so sehr auf ständiges Aufladen angewiesen: Die 2020 startende ID. Familie von Volkswagen visiert beispielsweise Reichweiten über 550 Kilometer an. Damit müsste ein E-Auto nicht öfter Strom laden als ein Auto mit Verbrennungsmotor tanken muss.

Smart-Grid-Technologie spart Geld und Ressourcen

Lokal klimaneutrales Autofahren – das ist ein großer Vorteil des Elektroautos gegenüber einem Wagen mit Verbrennungsmotor. Und dank der Entwicklungen im Bereich der Ladetechnologie wird das „Betanken“ immer unkomplizierter.  Doch was wäre, wenn das Auto der Zukunft nicht nur mit einem Akku fährt, sondern selbst zu einem wird? Stell dir vor: Die Sonne scheint, deine Photovoltaikanlage auf dem Hausdach wandelt Sonnenlicht in Energie um und speichert diese in der Batterie deines Autos. Bei Bedarf gibt das Elektrofahrzeug die Energie wieder ins Netz oder in den Haushalt ab. So könnten E-Fahrzeuge Teil eines intelligenten Stromnetzes (englisch smart grid) werden.

Dieses neue Verfahren nennt sich „Aufladen per Vehicle-to-Grid“ (V2G). Ressourcen werden so optimal genutzt. In Dänemark fand bereits ein einjähriger Testlauf dazu statt. Besitzer eines E-Fahrzeugs, die sich an dem smarten Netzwerk beteiligten, verdienten im Durchschnitt 1.300 Euro am gemeinsamen Energiehaushalt durch die Rückeinspeisung aus den E-Motoren ins gemeinsame Stromnetz.

Auch in Deutschland hat die Smart-Grid-Technologie Fahrt aufgenommen. In einem Modellversuch kommt das „Smart Energy Network“ von Audi mit mehreren Partnern zum Einsatz: Haushalte im Raum Ingolstadt und in der Region Zürich speisen den Strom ihrer Photovoltaikanlagen in ein Smart-Grid bestehend aus dem örtlichen Stromnetz und stationären Batteriespeichern. Eine intelligente Steuerungssoftware verteilt den Solarstrom aus dem Smart-Grid wiederum anhand des jeweiligen Bedarfs an den Haushalt, Heizung und Elektroauto.

Laden von E-Autos an Wallbox mit Strom vom Stromlieferanten Elli
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Elli liefert TÜV-zertifizierten Strom aus Wind-, Solar- und Wasserkraftanlagen in Deutschland, Österreich und der Schweiz (Abbildung zeigt Concept Car).

Einen Schritt weiter geht Volkswagen und wird selbst Akteur auf dem Markt der Stromanbieter: Die neue Tochterfirma Elli will Ökostrom nicht nur an Ladesäulen und Wallboxen, sondern auch an jeden Privathaushalt liefern. Ihr zu 100 Prozent CO2-freier Strom soll aus erneuerbaren Quellen wie Wasserkraft stammen. Die schrittweise Einführung verschiedener Pakete und Dienste ist für 2019 geplant. Damit greift der Wolfsburger Konzern den Plänen der Bundesregierung um ein Vielfaches voraus. Schließlich soll die Stromerzeugung hier erst bis 2050 weitgehend auf erneuerbaren Energien basieren. Noch viel Zeit also für weitere innovative Technologien.

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