Technik

Induktives Laden: Erste Elektroautos laden kabellos

von Manuel Berkel

Induktives Laden steht kurz vor der Marktreife. Das geht zwar nur mit elf Kilowatt, aber in Kombination mit dem autonomen Fahren ist der Komfortgewinn groß.

Induktives Laden: Erste Elektroautos laden kabellos
Der Parkplatz wird zur Ladefläche: Künftig sollen Stellplätze auch dazu dienen, induktives Laden zu ermöglichen. Foto: CC0: Pixabay/FranckinJapan

Das erfahren Sie gleich:

  • Induktives Laden kann einen Teil der herkömmlichen Ladesäulen ersetzen
  • Erste Hybrid-Modelle für kabelloses Laden kommen ab 2018 auf den Markt
  • Bis 2021 wird die Technik für vollelektrische E-Autos verfügbar sein

Induktives Laden über einen Luftspalt hinweg

Tanken, ohne mit einem Schlauch oder Kabel zu hantieren – was beim Benziner scheitern muss, wird bei Elektroautos in nicht allzu ferner Zukunft möglich sein. Kabelloses Laden von Fahrzeugen funktioniert ähnlich wie bei elektrischen Haushaltsgeräten. Eine Spule wird unter Strom gesetzt und erzeugt ein Magnetfeld. Dieses induziert Spannung in einer zweiten, benachbarten Spule, sodass dort Strom fließt – daher auch der Begriff induktives Laden. Im Fall von Elektroautos befindet sich die erste Spule in einer Platte im Erdboden und die zweite im Fahrzeugboden.

Alle großen Autohersteller forschen an der Technologie und wollen bald die ersten Modelle auf den Markt bringen – zunächst Plug-in-Hybride. Ab 2018, schätzen Experten, ist induktives Laden bei ihnen zumindest als Option verfügbar. Vollbatterieelektrische Fahrzeuge beherrschen dagegen werden wohl erst Anfang des nächsten Jahrzehnts kabelloses Laden. Der Grund sind Sicherheitsaspekte. Die größeren Batterien werden bei höheren Leistungen geladen, was stärkere Magnetfelder erfordert. Um für Menschen eine ausreichende elektromagnetische Verträglichkeit zu gewährleisten, dürfen neben den Fahrzeugen aber nicht mehr als 6,25 Mikrotesla herrschen.

Mit vertretbarem technischen Aufwand kann dieser Wert bis zu einer Ladeleistung von elf Kilowatt eingehalten werden. Weltweit arbeitet die Automobilindustrie derzeit an einem entsprechenden Standard. Für höhere Ladeleistungen würden größere und teurere Spulen nötig, die im Fahrzeugboden kaum Platz finden und aufwändig gekühlt werden müssten. Elf Kilowatt ist auch das Minimum, mit dem heute öffentliche Ladesäulen mit Wechselspannung laden.

Kabelloses Laden geht nur mit elf Kilowatt

In Deutschland testen Unternehmen im Projekt “Stille”, wie sich Magnetspulen und Leistungselektronik verhalten müssen, damit die Systeme verschiedener Hersteller miteinander funktionieren. Bis 2021 wird induktives Laden mit elf Kilowatt voraussichtlich serienreif sein, schätzt Projektkoordinator Michael Scholz vom Ingenieurdienstleister P3.

Ganz verdrängen wird das induktive Laden herkömmliche Ladestationen aber wahrscheinlich nicht. Hohe Reichweiten schaffen Elektroautos nur durch Schnellladesäulen mit Leistungen zwischen 50 und 350 Kilowatt. Mit solchen Gleichstrom-Kraftpaketen können induktive Elf-kW-Lösungen nicht mithalten.

Magnetfeld
Diese Technik wird Kreise ziehen: Künftig sollen Elektroautos mithilfe eines Magnetfeldes geladen werden können. Foto: pixabay/Engin_Akyurt

Induktives Laden braucht eine Einparkhilfe

Auch bei den Kosten ist das kabellose Laden im Nachteil, weil zusätzliche Technik benötigt wird. Sensoren müssen erkennen können, ob Gegenstände oder Tiere in das Magnetfeld zwischen Bodenplatte und Fahrzeug gelangen oder gar ein Mensch in den Spalt greift. Das Laden wird dann unterbrochen.

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Das Auto braucht außerdem ein Assistenzsystem für den Fahrer, denn die Magnetfelder können sich nur dann miteinander koppeln, wenn die beiden Spulen nicht mehr als ein paar Zentimeter zueinander versetzt sind. Ohne elektronischen Helfer würde das Einparken zum Geduldsspiel.

Gerade der Komfortgewinn durch das immer weiter voranschreitende autonome Fahren könnte dem induktiven Laden aber einen wichtigen Schub geben, glaubt Autoexperte Scholz: „Wenn ich in Zukunft schon ein autonomes Fahrzeug habe, das selbständig in ein Parkhaus fährt, möchte ich ja nicht trotzdem hinterherlaufen, um einen Stecker einzustöpseln.“

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