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Liegt die Zukunft des Ladens unter der Straße?

Wenn es um Elektromobilität geht, herrscht immer wieder Unsicherheit hinsichtlich der Reichweite und Lademöglichkeiten. Doch solche Bedenken könnten schon bald ganz der Vergangenheit angehören. Denn in Zukunft soll es möglich werden, während der Fahrt auf der Autobahn Strom zu tanken. Neben einigen anderen Forschungseinrichtungen hat es sich das von der EU geförderte Konsortium Fabric zur Aufgabe gemacht, innovative Lademöglichkeiten für die Elektromobilität von morgen zu schaffen.

Wie funktioniert’s?

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Kabelloses Laden für elektrifizierte Fahrzeuge ist heute bereits möglich. Das erste Auto auf dem Markt, das mit der nötigen Technologie ausgestattet ist, ist der BMW Plug-In Hybrid 530e. Erforderlich für das kabellose Laden ist eine Bodenplatte, das sogenannte GroundPad, mit integrierter Primärspule. Über einen Drehstrom-Anschluss oder eine Haushaltssteckdose wird diese mit dem Stromnetz verbunden. Im Unterboden des Fahrzeugs ist eine zweite Platte, das sogenannte CarPad, mit einer Sekundärspule platziert. Zwischen den beiden Spulen wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, über das die Energie übertragen wird. Nach diesem Prinzip soll auch das induktive Laden während der Fahrt, beispielsweise auf der Autobahn, möglich werden.

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Aufladen auf der Autobahn

Bodenplatten wie das GroundPad für den BMW 530e können theoretisch auch unter dem Straßenbelag verlegt werden. Von dort geben sie drahtlos Energie an die Batterien von Elektroautos mit der nötigen integrierten Technik ab. Neben dem Prinzip des magnetischen Wechselfelds, wie es derzeit beim BMW 530e zum Einsatz kommt, wird auch die Verwendung elektrischer Felder erprobt. Das elektrische Feld wird dabei im Unterschied zum magnetischen Feld nicht zwischen Primär- und Sekundärspule, sondern zwischen Boden- und Deckplatten mit positiver und negativer elektrischer Ladung erzeugt. Zwischen den Platten findet dabei wie beim magnetischen Feld eine Energieübertragung statt. Das angestrebte Ergebnis für den Fahrer bleibt jedoch bei beiden Varianten gleich. Denkbar wäre zum Beispiel eine eigene Ladespur auf Autobahnen. Braucht der Akku einen Energieschub, könnten die Fahrer von E-Autos also einfach vorübergehend diese Spur benutzen. Über das Wechselfeld zwischen Fahrzeug und Fahrbahn wird die Batterie mit Strom versorgt, ohne dass die Fahrt unterbrochen werden muss. Auf Testgeländen in Frankreich, Italien und Schweden wird die Zukunft des kabellosen Ladens bereits heute erprobt.

Die Vorteile liegen unter der Straße

Durch induktives beziehungsweise kontaktloses Laden entsteht eine ganze Reihe von Vorteilen. An erster Stelle steht dabei natürlich der Wegfall von Ladestationen, die extra angefahren werden müssen. Eine Unterbrechung der Fahrt und Wartezeiten während des Ladevorgangs wären so nicht mehr nötig. Das steigert nicht nur die Effizienz. Die kurzen Ladeschübe wirken sich auch positiv auf die Lebensdauer der Akkus aus. Und auch den Preis von Elektrofahrzeugen könnte die Entwicklung zukünftig beeinflussen. Wird das induktive Laden auf der Straße Wirklichkeit, sind wesentlich kleinere Batterien erforderlich, wodurch die Preise für E-Autos deutlich sinken könnten.

Potenzial für Busse

Auch für den öffentlichen Nahverkehr ergeben sich dadurch neue Möglichkeiten der Elektrifizierung. Die größte Herausforderung für Linienbusse mit E-Antrieb ist bisher zeitsparendes Laden, das die Fahrgäste nicht unnötig belastet. In Kalifornien kommt induktives Laden bereits bei einigen Bussen zum Einsatz. Auch im deutschen Braunschweig finden erste Testversuche statt. Dabei werden die für die Erzeugung eines Wechselfeldes erforderlichen Platten im Boden an Bushaltestellen versenkt. Während der Bus dort hält und die Fahrgäste ein- und aussteigen, wird die Batterie ohne Zeitverlust aufgeladen.

Kabelloser Komfort beim Laden ist also bereits heute möglich. Die Versuche auf den Teststrecken zeigen, dass dieser Komfort bald auch unterwegs überall Wirklichkeit sein könnte.

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