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Elektromobilität

Kabellos Aufladen: Ist das die Zukunft für Elektroautos?

von Marten Zabel

Elektroautos und immer mehr Gadgets wollen aufgeladen werden. Ist die drahtlose Energieübertragung, das induktive Laden, die Lösung für den Kabelsalat?

Ein Stromstecker eines Elektroautos (Typ 2).
Kabellos statt mit dem Stecker: Induktives Laden wird nicht nur beim Smartphone immer beliebter, auch Elektroautos sollen künftig per drahtloser Übertragung aufladen. Foto: picture alliance / dpa

Das erfahren Sie gleich:

  • Elektroauto & Co.: Aufladen ohne Kabelsalat?
  • Warum drahtlose Energieübertragung künftig Stecker und Kabel ersetzen könnte
  • Welche neuen Ansätze – neben induktivem Laden – es bei der Drahtlosen Energieübertragung noch gibt

Elektroauto & Co.: Aufladen ohne Kabelsalat?

Immer mehr Dinge funktionieren mit elektrischem Strom und tragen so zum alltäglichen Kabelsalat bei. Vernetzte Haushaltsgegenstände, smarte Kleidungsstücke und natürlich auch die im Wandel vom Verbrennungsmotor zur Elektromobilität befindliche Automobilbranche.

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Schon Nikola Tesla träumte von kabellosem Starkstrom, der Geräte über Kilometer hinweg mit Energie versorgen sollte. Entsprechende Experimente konnte allerdings bis heute niemand nachweisen.

Wer aktuell ein Elektroauto, Smartphone oder anderes Gadget laden will, muss es per Stecker und Kabel mit dem Stromnetz verbinden. Es sei denn, er hat die Technik für induktives Laden nachgerüstet – oder ein neues Smartphone mit entsprechender Hardware. Dabei gibt es bereits seit mehr als einem Jahrhundert Gedanken zur drahtlosen Energieübertragung, von denen nun gleich mehrere offenbar kurz vor der Marktreife stehen.

Induktives Laden als altbekannte Möglichkeit

Die klassische Möglichkeit, Geräte ohne Stecker zu laden, ist die Induktion per Spule. Dazu halten Nutzer zwei Schleifen aus Draht, eine in einer Ladestation, und eine im Endgerät, übereinander. Ein Smartphone mit der entsprechenden Technik oder einer Zusatzhülle müssen sie dann nur noch auf die Station legen statt es physisch anzuschließen.

Da so keine offenen Kontakte notwendig sind und beide Spulen hinter Plastik sitzen können, ist die Sache auch gleich wasserdicht und kindersicher. Das macht die Technik auch für den Betrieb in Fahrzeugen geeignet.

Die Übertragungseffizienz und -geschwindigkeit stellen hier allerdings Probleme dar. Ebenso bedarf es einer relativen Genauigkeit bei der Platzierung von Ladestation und Zielgerät. Eine weitverbreitete Anwendungsmöglichkeit kennt die Technik allerdings in der Küche. Der Induktionsherd ist seit Jahrzehnten bei vielen Köchen beliebt – braucht aber auch entsprechende Pfannen und Töpfe.

Drahtlose Energieübertragung per statischem Feld

Für kabellosen Strom innerhalb geschlossener Räume hat Disney zuletzt eine experimentelle Lösung getestet: Das System mit dem umständlichen Namen "Quasistatic Cavity Resonance for Ubiquitous Wireless Power Transfer" benötigt Wände, Boden und Decke mit einer Verkleidung aus Aluminium sowie einer Kupferstange irgendwo im Raum.

Diese wird mit einer Frequenz von 1,32 Megahertz unter Strom gesetzt und erzeugt dann ein Feld im Zimmer, mit dem sich entsprechend ausgestattete Geräte antreiben lassen. Kabel sind damit für Haushaltsgeräte überflüssig – die Technik benötigt aber eine Menge Aufwand in Sachen Einrichtung.

Türen und Fenster beeinflussen die Effizienz der Übertragung, die je nach Position im Raum zwischen 40 und 95 Prozent liegt, allerdings nicht. Für eine Garage etwa wäre die Sache also durchaus nutzbar.

Laser statt Kabel

Eine weitere Möglichkeit, Geräte kabellos zu laden, haben Forscher der University of Washington entwickelt: Sie nutzten anstelle eines Kabels die Kraft des gebündelten Lichts und luden ein Smartphone per Laserstrahl. Das funktioniert auf Reichweiten bis zu zwölf Meter und dauert nicht länger, als mit einem herkömmlichen Ladekabel per MicroUSB-Anschluss.

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Auch hier bedarf es allerdings spezieller Hardware am Endgerät: Der experimentelle Energiewandler ist 8 x 40 Millimeter groß. Für die Sicherheit der Nutzer sorgen vier schwache Laser um den unsichtbaren Energieübertragungslaser herum: Werden deren Strahlen unterbrochen, schaltet sich der Hauptlaser sofort ab, damit sich niemand Verbrennungen zuzieht.

Das Kabel bleibt vorerst erhalten

All diese Technologien stecken noch in den Kinderschuhen. Für die Straße dürften sich Kabel allerdings nicht so schnell ersetzen lassen. Aber auch hier gibt es Ideen: Erste Tests mit Oberleitungen für Elektro-Lkws auf Autobahnen laufen bereits. Und Roboterarme könnten künftig den Anschluss des Ladesteckers beim Pkw übernehmen. Immerhin.

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