Auf der A6 bei Amberg ist die Bauphase Deutschlands erster Autobahn mit kabelloser Ladetechnologie abgeschlossen, jetzt beginnen die Tests. Das Projekt E|MPOWER unter Leitung der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) nehme damit einen entscheidenden Schritt in Richtung elektrifizierte Mobilität, so die Projektverantwortlichen.
„Wir bringen mit E|MPOWER Forschung buchstäblich auf die Straße“, sagt Florian Risch, Professor für Montagetechnologien elektrischer Energiespeicher am Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) an der FAU. „Die Technologie hat das Potenzial, Reichweitenangst zu überwinden, gleichzeitig den Bedarf an Batterieimporten zu verringern und die regionale Wertschöpfung in der Elektromobilität zu stärken.“
Das Konsortium aus FAU, Electreon, VIA IMC, Risomat und der Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm (Ohm) sowie die am Projekt beteiligten Partner Seamless und EUROVIA wollen die Ergebnisse nutzen, um serienfähige Bau- und Installationsprozesse zu entwickeln.
Wie die Technologie funktioniert
Das kabellose Ladesystem für E-Fahrzeuge basiert auf einer Lösung des Technologieunternehmens Electreon, das auf induktive Ladetechnologien spezialisiert ist. Im Straßenbelag eingelassene Spulen erzeugen ein Magnetfeld, sobald ein entsprechend ausgerüstetes Fahrzeug über sie fährt. Eine Gegenspule im Fahrzeug nimmt die Energie auf und leitet sie direkt in die Batterie weiter.
Die Technologie für Integration und skalierbare Produktion der Spulen stammt von Seamless Energy Technologies aus Nürnberg. Das Unternehmen liefert die elektronische Einheit, die unterhalb des Straßenbelags integriert wird und für die präzise Energieübertragung zwischen Straße und Fahrzeug verantwortlich ist. Das System funktioniert dynamisch während der Fahrt ebenso wie statisch beim Parken.
Anders als bei Oberleitungs-Lösungen bleibt die Technik unsichtbar in die Fahrbahn integriert. Die Spulen sind nur für autorisierte Fahrzeuge aktiv und entsprechen internationalen Sicherheitsstandards für magnetische Felder. Für alle anderen Verkehrsteilnehmenden bleibt die Straße passiv, ein normales Stück Autobahn.
„Vorteile für Fahrzeuge, Infrastruktur und Umwelt“
Induktives Laden könnte die E-Mobilität grundlegend verändern, glauben die Projektpartner. Fahrzeuge benötigten künftig kleinere Batterien, was Gewicht, Ressourcenverbrauch und Kosten reduziere. Gleichzeitig verlängere das kontinuierliche Nachladen während der Fahrt die Reichweite erheblich. Weil kein Stoppen zum Laden nötig sei, lasse sich die vorhandene Straßeninfrastruktur effizienter nutzen – ein Vorteil gerade im Güterverkehr.
Das System kann den Angaben nach in Pkw, Lkw und Busse integriert werden, unabhängig von Fahrzeugtyp oder Hersteller. Über eine digitale Plattform wird der Energiefluss intelligent gesteuert: Ladezeiten und -mengen werden bedarfsgerecht angepasst, um Lastspitzen zu vermeiden und die verfügbare Energie effizient zu nutzen.
„Wir sprechen hier über ein echtes Pionierprojekt“, betont FAU-Präsident Joachim Hornegger. „E|MPOWER zeigt, dass nachhaltige Mobilität nicht nur emissionsfrei, sondern auch komfortabel und effizient sein kann.“ Andreas Wendt, Geschäftsführer von Electreon in Deutschland: „Die Teststrecke auf der A6 ist ein wichtiger Schritt, um unsere Technologie unter realen Bedingungen zu validieren und ihre Vorteile für den Alltag unter Beweis zu stellen. Wir sind überzeugt davon, dass induktives Laden entscheidend dazu beitragen wird, Elektromobilität effizienter und massentauglich zu machen.“
Das rund einen Kilometer lange Testfeld auf der A6 zwischen Sulzbach-Rosenberg und Amberg-West soll nun dazu dienen, Effizienz, Fertigungsprozesse und Energieübertragungsraten unter realen Bedingungen zu prüfen. Forschende der TH Nürnberg Georg Simon Ohm übernehmen dabei unter anderem die simulations- und messtechnische Untersuchung von Verlustmechanismen bei der kontaktlosen Leistungsübertragung.
Langfristig soll die Technologie auf längere Autobahnabschnitte und urbane Räume ausgeweitet werden. Auch im Zusammenspiel mit anderen alternativen Antrieben könnte sie künftig eine Rolle spielen – „als Baustein einer intelligenten, klimafreundlichen Verkehrsinfrastruktur“, heißt es.
Das Projekt E|MPOWER wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des Programms Elektro-Mobil gefördert und von der Autobahn GmbH des Bundes unterstützt. Die Fahrbahndeckenerneuerung der Richtungsfahrbahn Nürnberg der A6 zwischen den Anschlussstellen Sulzbach-Rosenberg und Amberg-West wurde durch das Projektkonsortium genutzt, um auf einem Teilstück die Teststrecke umzusetzen.
Gerry meint
Für stationäres kabelloses Laden dürfte es Potential geben, z.B. Mietwägen die nur abgestellt werden und automatisch nachladen.
Ansonsten wohl zu aufwendig, was würde da die kWh kosten, 2€ ?
David meint
Gut, dass das technisch möglich ist und die Frage ist nur, ob damit ein sinnvolles kommerzielles Modell entstehen kann. Eine Idee könnte eine Maut mit Freecharging sein. Das ist jedenfalls eine Technologieoffenheit, die für mich in Ordnung geht.
Jörg2 meint
Ich frage mich bei solchen Systemen immer, ob da ein tragfähiges Geschäftsmodell entstehen kann (vs. anderer Varianten). Mittelfristig sehe ich das hier nicht.
Und für D im Speziellen: Wie wird die eichsrechtkonforme Abrechnung realisiert?
MMn denken wir bei solchen Dingen zu sehr in den Grenzen der heutigen, auf einem chemischen Umwandlungsprozess beruhenden, Stromspeichertechnologie. Diese bedingt die Grenzen des Dreiecks aus Gewicht, Volumen, Kapazität und bestimmt letztendlich die Reichweite und den Ladezeitaufwand.
Das diese Art der Speicherlösung für die Mobilität die einzig sinnvolle sei, auch in Zukunft, ist nicht in Stein gemeißelt.
Wenn wir uns technologisch (und kaufmännisch tragbar) davon lösen können und Ladung im ausreichenden Maße direkt speichern könnten, könnten sich (soviel „könnte“…) aktuelle Gewichts-, Volumen-, Kapazitäts- und Ladezeitgrenzen stark verschieben. Viele aktuelle Lösungsansätze, um die aktuellen Technologiegrenzen zu weiten (von Nachladen in Fahrt bis Hybrid/Rex) würden untergehen.
Mark Müller meint
Beim erwähnten Dreieck aus Gewicht, Volumen und Kapazität ist und bleibt die Batterie das Problem, nicht die Quelle. Eine moderne Batterie hat etwa 1/20 des Energiegehalts von Brennholz (0.22 kWh/kg vs. 4,4 kWh/kg).
Miro meint
Wird (hoffentlich) n Rohrkrepierer. Was meint ihr was da die Instandhaltung kostet. Die Steuern werden krass teuer für diesen kleinen Komfort.
South meint
Es ist quasi ein Rennen. Es geht im Grunde um „großer Accu / schnelles Laden“ vs. „Asphaltladen“ und das wird definitiv viel teurer sein. Bei der Accutechnik und schnellem Laden hat es und wird es noch deutlich Fortschritte geben, deshalb tickt die Zeit für Accu bzw. schnelles Laden, zumal auch noch viel einfacher und kostengünstiger (Asphalt wird alle Jahre auf der Autobahn ausgetauscht, Risse…). Dann muss das Asphaltladen flächendeckend, sinnvollerweise europaweite eingeführt werden.
Deshalb. Bei Autos wird Asphaltladen gar keine Rolle spielen. Bei normalen LKW in Kurz- und Mittelstrecke ganz sicher auch nicht. Bleiben noch LKW mit schweren Nutzlasten über lange Strecken, aber selbst da könnten sich eher teurere Accus lohnen anstatt ein LKW Leben lang teuer zu laden, also Feststoffaccus, allgemein Accus mit der höchsten Energiedichte.
Also mir gehts wie den meisten hier, man muss mal sehen was das dann tatsächlich kostet, aber aus der Ferne würde ich mal sagen… wird sich nicht durchsetzen…
Martin meint
Der „normale“ Trucker hat das Problem nicht, der kann in der 45 Min. Pause laden, bzw. beim übernacht parken laden. Schwierig wird es bei Bussen oder Trucks im Mehrschichtbetrieb. Ein Flixbus fährt dauerhaft bei wechselnden Fahrer, der Motor wird eigentlich nie kalt. Spezialtrucks kommen mit einem 600 kWh Akku auch nicht über die Runden, wenn beim Kunden noch 8h mit Nebenantrieb gearbeitet werden muss. Das Thema ist vielfältig.
Peter meint
Die Frage ist allerdings, ob die von Dir genannten Anwendungen soviel Nachfrage generieren, dass sich die Investition zur organisatorischen (Straßenbau ist meistens öffentlich, Stromlieferung eher nicht) und technischen Umsetzung lohnen.
Ich sehe da eher andere Sonderlösungen, für die von Dir genannten Anwendungsfälle. Sei es weiterhin Diesel, Wasserstoff, oder eine leichte Anpassung der Nutzungsfälle eben doch mit geringen Standzeiten und hohen Ladeleistungen. Solche Lösungen scheinen mir beherschbarer und in vielerlei Hinsicht flexibler, als „Straßenbau mit Elektroleitung“.
South meint
Ja, das stimmt. Es gibt Geschäftsmodelle die darauf fußen, wobei zwei Fahrer für ein Fahrzeug eine sehr teure Lösung ist und das beschriebene aktuell eher die Ausnahme. Viel wichtiger ist aber, es könnte sich aber sogar noch ausweiten. Ich vermute, dass neben der E Mobilität auch das autonome Fahren einen Durchbruch haben wird. Da könnten die Pausen für den Fahrer sogar wegfallen.
Da wird es dann tatsächlich spannend. Da könnte tatsächlich H oder E Fuels ein Rolle spielen, aber das wäre viel teurer, das werden dann nur Betreiber umsetzen, denen es das wirklich den ordentlichen Aufschlag Wert sein wird. Das wird eher eine kleine Nische werden, für Flixbus wird sich das nicht lohnen, da ist vermutlich eine andere Lösung wie Pause oder Wechselaccu oder superschnelladefähiger Accu billiger.
Es wird vermutlich LKW Verkehr geben, der auf H oder E Fuels fußen wird, Verteidigung, Katastrophenschutz, Sicherheit, Sondertransporte…. aber das wird teurer sein, keine Massenanwendung….
Martin meint
Nicht 2 Fahrer gleichzeitig, sondern in Schichten. Beim Flixbus wechseln die Fahrer in Mannheim ohne das der bus wegen Personal 9h parken muss…
South meint
Ah, ok, ich bin noch nicht mit nem Flixbus gefahren. Aber hey, dann beginnt halt die zweite Schicht 30 Minuten später und dauert 30 Minuten länger… aber wie gesagt, wir reden hier ja eher von Ausnahmen…
Mark Müller meint
… und die Passagiere können ja warten.
South meint
Also Flixbus ist so ziemlich das letzte was ich fahren würde, aber auch da gelten die Pausen alle 4,5h und auch zwischendrin werden mehrere Halte notwendig sein, weil die Passagiere ja auch mal aussteigen wollen…
Und eines ist sicher, allein schon aus Kostengründen wird Flixbus sicher nicht auf H oder E fuels umsteigen können…
Daniel meint
Abwarten! Geht man von zukünftigen autonom fahrenden LKW ohne Fahrer aus, erlaubt das Fahrten ohne Pause bis zum Ziel. Außerdem muss niemand einen Ladestecker ans Fahrzeug anschließen, was ja auch einen Mehraufwand oder Bedienperson bedeutet.
Unter den heutigen Bedingungen mit Fahrer und regelmäßigen Pausen gebe ich Ihnen recht, aber in Zukunft könnte das das System der Wahl sein.
South meint
Ja, tatsächlich ein guter Punkt und das sehe ich prinzipiell auch so, jedoch glaube ich, dass der Verkehr weiter zunehmen wird und die Autobahn zu Stoßzeiten schlicht zu voll sein wird. Die Lösung könnte dann einfach sein, leise autonome elektrische LKW, die dann quasi in Schichten ausserhalb der Stoßzeiten fahren. Steuern könnte man das über die LKW Maut. Wenn man ganz clever ist, packt man das auch noch netzdienlich ein…
Viele lange Transporte sind nicht so zeitkritisch, denkt mal an Containerschiffe, die wochenlang über das Meer kreuzen. Da geht es dann eher um günstigen Transport. Natürlich ist Zeit Geld und man muss auch autonome LKW’s auslasten, aber wir haben halt auch nur ein Straßennetz und das ist ja heute schon am Limit…
Aber klar. So weite Annahmen, dann auch noch mit Technik, die noch nicht flächendeckend erprobt sind, sind immer sehr spekulativ…
Peter meint
Ortsgebundene induktive Ladesysteme oder Laderoboter existieren ja für den Fall von autonomen Gütertransport auch noch und haben wahrscheinlich geringere organisatorische, technische und finanzielle Anforderungen, als „Straßenbau mit Elektroleitung“.
Ben meint
Da haste einen Punkt Daniel also bei Deutschlandgeschwindigkeit nicht vor dem Jahr 3000.
Man schafft es ja nichtmal gescheites Teilautonomes Fahren anbieten, ich hab jetzt nen ID.4 GTX 12/24 und muss beim fahren mit Traffel assist noch immer alle paar Secunden ans Lenkrad greifen.
South meint
Also konkret, ich vermute, dass sich selbstfahrende E LKW durchsetzen und denen macht das ja nicht einmal was aus, mal 20 Minuten zu günstigen Zeiten zu laden oder über Nacht zu fahren… an das Asphaltladen glaube ich aber nicht… hier ist die Infrastruktur einfach viel zu teuer im Vergleich zu einfachen Lader….
Mark Müller meint
Überall ausser in BEV-Foren und bei linken Kapitalismus-Kritikern ist klar, wie das gehen wird: Wasserstoff-elektrisch.
In Asien geht die Zuwachsrate von FCEV-Bussen und -LKW gerade von Tausenden pro Jahr zu Zehntausenden pro Jahr.
South meint
Also herrje, da muss ja mal wieder alles an Schlagwörter herhalten, anstatt lieber mal nachzudenken. Es gibt kaum eine nenneswerte Anzahl an H Bussen weltweit, aber lt. Statista 3,4 Mio. E Busse. Der Grund ist einfach. H ist viel zu teuer… und über dem Tellerrand gekuckt, auch bei den Autos wurde viel über H geredet und auch da hat sich E ganz klar durchgesetzt.
Die Gründe sind einfach, H ist komplex und richtig teuer…
M. meint
Jetzt ist das Kind in den Brunnen gefallen, jetzt lasst es schauen, wie es da unten aussieht…
Wenn es nichts taugt, wird man nie wieder was davon hören, und fertig.
Martin meint
Fährt er, dann lädt er.
MrBlueEyes meint
Völlige Geldverschwendung… da werden nur Fördermittel abgegriffen…
CaptainPicard meint
Wie der e-Highway mit Oberleitungen, nur noch teurer.
Christian meint
Am besten wir kombinieren das alles: Oberleitungen, Asphaltladen, Megawattcharging überall, H2 Tankstellen und natürlich die Dinoplörre vom Feld. Nur nicht festlegen, Geld ist ja genug da, wer braucht Effizienz oder Entscheidungen.