Ein drahtloses Ladesystem für Elektroautos in einer Studie bei Volvo

Bisher ist die Reichweite der Elektroautos abhängig von der Größe der Batterie. Nach einer bestimmten Kilometerzahl muss das Fahrzeug an die Steckdose, um wieder aufgeladen zu werden. Magnetfelder sollen zukünftig das Aufladen ohne Kabel ermöglichen.

Volvoteile sind bei Autoherstellern sehr beliebt und in den vergangenen Jahren hat das schwedische Unternehmen in die Erforschung von drahtlosen Ladesystemen für Elektroautos investiert. In einer gemeinsamen Studie mit dem flämischen Forschungszentrum „Flanders’ DRIVE“ und weiteren Unternehmen wurden in Belgien mehr als zweieinhalb Jahre lang Systeme für PKWs und  Busse getestet.

Untersucht wurden zwei verschiedene Ladesysteme: Eines, das ein elektrisches Auto in sieben Stunden auflädt sowie ein Schnell-Ladesystem. In beiden Fällen startet der Ladevorgang völlig automatisch, sobald das Fahrzeug auf einer Ladestelle geparkt wird.

Kabellose Ladesysteme können in Straßen integriert werden, sodass Fahrzeuge während der Fahrt aufgeladen werden. Es können aber auch Ladeplatten in den Boden von Parkplätzen eingelassen werden, um Autos zu laden, während der Fahrer zum Beispiel einkaufen geht.

Funktionsweise und Zukunft des drahtlosen Ladesystems 

Ein induktives Ladesystem besteht aus zwei Teilen, einer magnetische Spule an der Unterseite des Autos und einer weiteren Spule im Untergrund – auf der Fahrbahndecke oder im Boden einer Ladestelle, wie zum Beispiel auf einem Parkplatz. Befinden sich beide Spulen übereinander, wird der Akku des Elektrofahrzeugs kontaktlos über ein Magnetfeld aufgeladen. Die Spule im Boden erzeugt mit Wechselstrom ein Magnetfeld, welches von der Spule an der Unterseite des Fahrzeugs induziert wird. Dieser Strom wird in Gleichstrom umgewandelt und in die Batterie eingespeist.

Der schwedische Hersteller plant das Schnell-Ladesystem in das Sortiment seiner Volvoteile aufzunehmen. Um das System zu verwirklichen, muss jedoch zunächst der Kommunikationsstandard für die Übertragung zwischen den Spulen festgelegt werden. Dies umfasst auch Grenzwerte, damit das Magnetfeld nicht Herzschrittmacher und andere Geräte negativ beeinflusst. Geplant ist, sich 2014 auf internationale Standards zu einigen, dann ist das System startklar. Fraglich ist jedoch, wer den flächendeckenden Ausbau der Infrastruktur übernimmt und finanziert.

Vorteile des neuen Systems 

Kurze Ladezeiten und höhere Reichweiten – das wünschen sich Fahrer von Elektroautos. Im Test wurde ein Volvo C30 Electric mit dem neuen System ausgestattet und konnte innerhalb von 2.5 Stunden ganz ohne Kabel komplett aufgeladen werden. Zum Vergleich: Das Laden an einer Hausladestation mit 230 Volt dauert etwa 8-10 Stunden. Die Effizienz der induktiven Ladesysteme liegt laut den Untersuchungen durchschnittlich bei über 90 Prozent, sowohl für das Laden im Stand als auch während der Fahrt bei bis zu 70 km/h.

Zudem bietet das System hohen Komfort, da das Auto immer aufgeladen ist. Wartezeiten und die Suche nach Ladestationen sowie die Gefahr eines leeren Akkus entfallen. Die existierenden Kompatibilitätsprobleme der Stecker verschiedener Anbieter wären gelöst.

Die Errichtung von Ladestationen im öffentlichen Raum könnte mit dem drahtlosen Ladesystem vereinfacht werden, da diese technisch einfacher umzusetzen sind, als die vorhandenen.

Letztendlich können sogar Kosten bei der Anschaffung eines Elektroautos gespart werden, da bei permanent vorhandener Lademöglichkeit die Kapazität und damit die Größe der Batterie des Elektroautos kleiner ausfallen kann. So kann die Beschränkung der Reichweite mit Hilfe der kabellosen Ladesysteme entfallen.



Fotoquellen:
http://www.grueneautos.com/2012/02/elviis-volvo-beteiligt-sich-an-der-entwicklung-von-ladestationen-fur-elektroautos/
http://www.grueneautos.com/2011/05/volvo-beteiligt-sich-an-der-entwicklung-eines-induktiven-aufladesystems-fur-elektrofahrzeuge/