[Uni Stuttgart] – Nur 20 Meter lang ist eine neue Teststrecke auf dem Campus der Universität Stuttgart – allerdings können E-Fahrzeuge dort während der Fahrt induktiv aufgeladen werden. Und das mit einer Effizienz, die so bisher noch nicht erreicht wurde.
Durch dynamisches Laden lässt sich die Reichweite batterieelektrischer Fahrzeuge vergrößern, die notwendige Batteriekapazität verringern und die Ladezeit drastisch reduzieren. Entwickelt hat die Teststrecke ein Forschungsteam des Instituts für Elektrische Energiewandlung (IEW) der Universität Stuttgart im Rahmen des MobiLab-Teilprojekts „Forschungsstraße: Dynamisches Laden und sichere Energieversorgung“. Das Besondere an der Teststrecke der Universität Stuttgart sind mögliche Wirkungsgrade von mehr als 90 Prozent. Damit ist die Effizienz des induktiven, berührungsklosen Ladens konkurrenzfähig mit dem herkömmlichen konduktiven Laden per Kabel.
Konstante und unterbrechungsfreie Leistungsübertragung während der Fahrt
Die Teststrecke auf dem Campus Vaihingen besteht aus 40 einzelnen Spulenelementen mit einer Grundfläche von 50 auf 48 Zentimeter. Der Abstand zwischen dem Fahrzeug und den Spulen beträgt 20 Zentimeter. Die Strecke erkennt die Position des Fahrzeugs über dem Spulensystem automatisch und versorgt nur die relevanten Primärspulen im Boden. Durch die magnetische Kopplung zur sekundärseitigen Spule im Fahrzeug wird Energie übertragen. Die übertragene Leistung ist proportional zur sekundärseitigen Spulenfläche. Bei gleicher Grundfläche von 0,24 Quadratmetern wird unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit kontinuierlich eine Leistung von 10 Kilowatt (kW) übertragen – eine herkömmliche Steckdose liefert 2,3 kW Dauerleistung zum Laden eines E-Autos. Insgesamt bietet die Teststrecke eine konstante und unterbrechungsfreie Leistungsübertragung während der Fahrt.
Vorteile bringt kontinuierliches Laden für allem für autonome Fahrzeuge im Shuttle-Betrieb, die rund um die Uhr und ohne Standzeiten während des Ladevorgangs im Einsatz sein könnten. In einem nächsten Schritt will das Forschungsteam deshalb die kurze Teststrecke zu einer Forschungsstraße auf dem Campus Vaihingen verlängern und mit dem autonom fahrenden Campus-Shuttle der Universität Stuttgart erproben.
Teststrecke in Bayern: Fertigungs- und Bauprozesse im Fokus
Im Rahmen eines Projekts der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) entsteht auch in Bayern eine erste Teststrecke für induktives Laden von Elektrofahrzeugen. Hier ist das Ziel, im Rahmen des Projekts E|MPOWER entwickelt ein Team der FAU Technologien sowie Fertigungs- und Bauprozesse, die eine Serienproduktion induktiv ladender Straßen mit der Leistung von 70 kW und mehr möglich machen sollen. Auf dem Weg dorthin soll die kabellosen Electric Road System (ERS)-Technologie auf einem 1 Kilometer langen Autobahnabschnitt in Nordbayern integriert werden.
