Induktives Laden: Die zukünftige Ladeinfrastruktur wird kabellos!

Wer kennt es nicht- das Aufladen vom Elektroauto gestaltet sich nicht immer einfach. Nachdem eine Ladestation gefunden ist müssen Kabel und Stecker passen, das Gewicht der Ladekabel ist darüber hinaus alles andere als gering. Sie werden mit der Zeit schmutzig und müssen immer im Elektrofahrzeug dabei sein. Doch in Zukunft wird dies alles nicht mehr nötig sein, denn: Das kabellose, induktive Laden vom Elektroauto ist bereits möglich und auf dem Vormarsch!

Was ist induktives Laden und wie funktioniert es?

Als induktives Laden wird die Kontakt- beziehungsweise drahtlose Energieübertragung verstanden, welche es ermöglicht, elektrische Energie von einem Objekt zum anderen zu übertragen. Das System ist seit Mitte des 19. Jahrhunderts bekannt, wurde aber bisher nicht oft eingesetzt. Derzeit wird induktives Laden im Nahbereich von wenigen Zentimetern genutzt, wie zum Beispiel für die Ladung von Mobiltelefonen, elektrischen Zahnbürsten, oder Lampen. Auch für Elektroautos wurde das Laden ohne erforderliche Kabelverbindung inzwischen vorangebracht: Es reicht aus, wenn der Wagen über einer entsprechenden Bodenplatte positioniert ist, um den Akku wieder aufzuladen. In der Bodenplatte ist eine Magnetspule integriert, welche einen Stromkreis bildet, sobald das Elektroauto darüber parkt und somit Energie an den Speicher im Elektrofahrzeug überträgt.

Wie sich die Technik induktiven Ladens bis heute entwickelt hat:

Vor einigen Jahren gab es noch viele Bedenken gegenüber dieser Technologie, z.B die Befürchtung von Gesundheitsschäden durch Elektrosmog, einen zu geringen Wirkungsgrad der Ladeleistung oder die potentielle Gefährdung für Fremdkörper oder Kleintiere, die während des Ladevorgangs zwischen Platte und Elektroauto geraten könnten. Anfang dieses Jahres gelang es nun, den Abstand der Energieüberträger voneinander auf 20 cm zu erweitern und das System für induktives Laden insgesamt kostengünstiger als zuvor herzustellen. Anfangs bestehende Problematiken wurden behoben: Mittlerweile ermöglichen Metalldetektoren und Radarsensoren in der Bodenplatte die Erkennung möglicher Gefahrquellen wie Laub, metallischer Kleinteile oder Kleintieren und können innerhalb von Millisekunden die Stromübertragung beenden, bevor Schäden durch Brand entstehen können. Damit der Wagen genau auf der richtigen Stelle über der Bodenplatte zum Stehen kommt, ist eine entsprechende Navigationshilfe im Wagen installiert. Untersuchungen ergaben zudem, dass keine gesundheitlichen Risiken durch induktives Laden entstehen.

Auch Wettereinflüsse wie Regen oder Schnee haben keinerlei Auswirkung auf das induktive Ladesystem. Induktives Laden erzeugt eine Leistung, die der heutzutage gängigen Wechselstrom-Schnellladung über Ladekabel entspricht, die Ladedauer bleibt unverändert gleich.

Welche Fahrzeuge verfügen über die Technik?

Im Juli stellte Audi das neue Modell des Audi A8 vor, welches mit einem 48-Volt-Bordnetz elektrifiziert ist. Es ist optional mit der Ausstattung Audi Wireless Charging erhältlich, welche induktives Laden per zugehöriger Bodenplatte in der Garage mit 3,6 kW Leistung Energie für das Auto ermöglicht.

Der Hersteller Mercedes kündigte an, das induktive Laden noch in diesem Jahr für sein Hybridmodell S 500 e zu verwenden und auch die Marke Mercedes EQ serienmäßig damit auszustatten.

Die Zukunft der induktiven Ladetechnik

Der Konzern Qualcomm plant, einen neuen Standard für induktives Laden festzulegen, welcher WLAN als Kommunikationsmittel, eine Übertragungsrate von 85 Kilohertz und die Anordnung der Spulen in der Bodenplatte beinhaltet. Ein internationales Projekt arbeitet darauf hin, diese Standardisierung bis 2018 zu fördern. Induktives Laden mit elf kW soll in Zukunft frei zugänglich im öffentlichen Raum verfügbar sein, etwa wenn der Wagen beim Kinobesuch oder Einkauf länger geparkt bleibt. Zudem wird über die Implementierung dieser Technik im Straßenverkehr nachgedacht; sowohl beim Halt an der Ampel als auch im Stau in Ballungsgebieten soll dann eine Aufladung des Wagens über eine in die Straße integrierte induktive Ladeinfrastruktur möglich sein. Das Prinzip wird dann eine Aufladung des Wagens in mehreren Etappen sein, damit der Akku konstant aufgeladen ist und gar nicht erst vollständig aufgebraucht werden muss. Innerhalb der kommenden 15 Jahre soll es möglich sein, eine solche Infrastruktur zu realisieren. Bis dahin ist aber auch mit weiteren Fortschritten zu rechnen: In einem aktuellen Forschungsprojekt wird am sogenannten bidirektionalen Ladesystem gearbeitet, welches die Speicherung von regenerativ gewonnener Energie im Elektrofahrzeug ermöglicht und es erlaubt, diese nach Bedarf wieder induktiv ausgeben zu können. Auch entwickeln sich Akkutechnologien weiter; in Zukunft ist zu erwarten, dass Batterien mit größerer Speicherkapazität serienmäßig verfügbar sein werden und Elektrofahrzeuge somit seltener und mit geringerem Zeitaufwand geladen werden müssen.

Definitiv ist zukünftig eine Vereinfachung der Ladeprozesse von Elektroautos zu erwarten, was den alltäglichen Gebrauch derselben erheblich einfacher gestalten wird. Welches System sich in punkto Ladeprozess letztendlich dauerhaft durchsetzen wird, hängt von der weiteren Entwicklung der jeweiligen Technologien ab. Vom derzeitigen Entwicklungsstand ausgehend scheint induktives Laden allerdings die meisten infrastrukturellen Möglichkeiten zu bieten.