Die innovative Technologie des induktiven Ladens könnte bald eine grundlegende Veränderung in der Art und Weise mit sich bringen, wie Elektrofahrzeuge aufgeladen werden. Anstatt herkömmliche Kabel zu verwenden, ermöglicht dieses Verfahren das Laden von Elektroautos ohne physische Verbindung. Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) haben gemeinsam mit Partnern die Effizienz und Praktikabilität dieser Technik untersucht. Die ersten umgerüsteten Fahrzeuge für induktives Laden haben bereits die Zulassung für den Straßenverkehr in der Schweiz erhalten.
Das Prinzip des induktiven Ladens ist vergleichbar mit dem kabellosen Laden, das wir von Smartphones oder elektrischen Zahnbürsten kennen. Hierbei wird Energie über ein Magnetfeld von einer Senderspule, die in einer speziellen Bodenplatte installiert ist, an eine Empfängerspule im Fahrzeug übertragen. Diese Technologie erhöht nicht nur den Komfort beim Laden, sondern eröffnet auch neue Möglichkeiten zur Integration von Elektrofahrzeugen in das Energienetz. Wenn Elektroautos geparkt sind, können sie als mobile Stromspeicher fungieren und somit zur Stabilität des Stromnetzes und zur Förderung erneuerbarer Energien beitragen.
Im Rahmen des Pilotprojekts „INLADE“ haben die Forscher der Empa in Zusammenarbeit mit dem Energieversorger Eniwa AG und weiteren Projektpartnern das kabellose Laden in realen Bedingungen getestet. Das Projekt wurde durch das Bundesamt für Energie (BFE) sowie die Kantone Zürich und Aargau unterstützt. Das Hauptziel war es, die bereits vorhandene Technologie im Alltag zu erproben und gleichzeitig technische sowie rechtliche Herausforderungen zu klären.
Die induktive Ladestation des Mobilitätsdemonstrators „move“ der Empa erfordert eine präzise Positionierung des Elektroautos. Ein Bildschirm im Fahrzeug zeigt die optimale Parkposition an, was in Zukunft durch Parkassistenten automatisiert werden könnte. Sobald das Fahrzeug korrekt positioniert ist, erkennt das System die genaue Lage über der Bodenplatte und startet den Ladevorgang. Vor dem Laden wird zudem geprüft, ob sich Gegenstände oder Lebewesen zwischen den Spulen befinden, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Im Projekt wurden bestehende Fahrzeuge durch die Installation von Empfängerspulen und die Integration von Schnittstellen für das Lademanagement umgerüstet. Intensive Tests zur elektromagnetischen Verträglichkeit und zur Sicherheit wurden durchgeführt, um sicherzustellen, dass das Magnetfeld beim induktiven Laden keine negativen Auswirkungen auf andere elektronische Geräte oder Menschen hat. Die umgebauten Fahrzeuge sind damit weltweit unter den ersten, die mit einem alltagstauglichen induktiven Ladesystem ausgestattet sind.
Die Effizienz des induktiven Ladens wurde unter verschiedenen realen Bedingungen – einschließlich Schnee, Regen und Temperaturwechsel – getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass der Wirkungsgrad des induktiven Ladens bei etwa 90 Prozent liegt, was vergleichbar mit dem herkömmlichen Laden über Kabel ist. Diese Ergebnisse sind vielversprechend und belegen, dass die Technologie in der Praxis zuverlässig funktioniert.
Ein weiterer Vorteil des induktiven Ladens besteht darin, dass Elektroautos, die im Durchschnitt etwa 23 Stunden am Tag geparkt sind, dauerhaft mit dem Stromnetz verbunden sein können. Dadurch könnten die Batterien der Fahrzeuge als Speicher für überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen agieren. Das bidirektionale Laden, bei dem Energie sowohl in das Fahrzeug als auch aus ihm heraus fließen kann, ist auch bei der induktiven Technologie umsetzbar. Dies würde nicht nur den Komfort erhöhen, sondern auch einen bedeutenden Beitrag zur Energiewende leisten.
Zusätzlich können durch intelligentes Laden die Stromkosten gesenkt werden, indem Elektroautos zu Zeiten mit einem hohen Anteil an erneuerbarem Strom aufgeladen werden. Dies ist besonders relevant für die kommenden Jahre, in denen immer mehr Photovoltaikanlagen Energie ins Netz einspeisen werden. Die Technologie des induktiven Ladens bietet somit nicht nur eine praktische Lösung für das Aufladen von Elektrofahrzeugen, sondern auch eine nachhaltige Perspektive für die Integration von erneuerbaren Energien in unser tägliches Leben.
