InductInfra: Induktionsfeld in Strasse soll Elektrofahrzeug aufladen

Ein in der Strasse integriertes Induktionsfeld, das Elektrofahrzeuge während der Fahrt auflädt: Daran arbeiten derzeit Wissenschaftler der RWTH Aachen. Das Projekt «InductInfra» soll vor allem die Probleme des elektrischen Fernverkehrs lösen.

Quelle: Isac

So stellt sich das Team die Nutzung der Induktionsfelder auf der Strasse vor.

Die E-Mobilität ist in den letzten Jahren stetig gewachsen. Trotz dem Bau von Ladestationen und entsprechenden Parkplätzen gilt es aber noch immer einige Hindernisse zu bewältigen, bevor die elektrischen Transportmittel uneingeschränkt genutzt werden können. Vor allem im Fernverkehr gibt es noch Problemfelder: zum Beispiel die mangelnde Reichweite, das Gewicht oder die Grösse der Batterie und vor allem die unvollständige Lade-Infrastruktur im Strassennetz.

In Strassen installierte Ladestationen, die Elektrofahrzeuge kontinuierlich aufladen, könnten eine Lösung für den Elektro-Fernverkehr bieten. Daran wird zurzeit im Rahmen des Projekts «InductInfra» am Institut für Strassenbau Aachen und am Institut für Elektromaschinen der Rhein-Westfälischen Technischen Universität Aachen (RWTH) gearbeitet. Der Schwerpunkt für die Forschung liegt dabei auf LKWs.

Unbegrenzte Reichweite und kleinere Batterien

Mit «InductInfra» entwickeln die Wissenschaftler bautechnische Konzepte und Werkstoffsysteme für die dynamische, induktive Energieübertragung und erforschen deren Integration in die Infrastruktur. Die zum Betrieb oder zur Schnellladung benötigte Energie soll demnach über ein Induktionsfeld bezogen werden, das über Module in die Infrastruktur integriert wird.   

Dank der direkten Energieübertragung zwischen Fahrzeug und Fahrbahn während der Fahrt sollen Elektrofahrzeuge künftig mit gewissermassen unbegrenzter Reichweite genutzt werden können. Daneben könnten durch eine kontinuierliche Ladung kleinere und damit weniger schwere Batterien verbaut werden, wie die RWTH Aachen anlässlich des Forschungsprojekts mitteilte.

Das Prinzip funktioniert ähnlich wie bei einer Zahnbürste, die mit kabelloser Induktionstechnologie geladen wird. Für die Technik werden zwei Elemente benötigt: Zum einen eine in den Boden verbaute stationäre Primärspule und zum anderen eine Sekundärspule, die in das Fahrzeug eingebaut wird. Die Primärspule erkennt, wenn sich eine Sekundärspule in der Nähe befindet und schaltet das Induktionsfeld ein. Auf diese Weise wird das Fahrzeug ohne direkten Kontakt aufgeladen.

Quelle: BMVI

Im Rahmen des Projekts «InductInfra» untersuchen Wissenschaftler, wie sich Induktionsmodule als Ladestationen in Strassen installieren lassen, die Elektrofahrzeuge kontinuierlich aufladen.

Spulen in Strassen verbauen

Strassen, auf denen LKWs unterwegs sind, liessen sich in der Mitte öffnen, um die Spulen dort zu installieren und zu verkabeln, wie Professor Markus Oeser vom Institut für Strassenwesen gegenüber «Innovationorigins» erklärte. Danach könne man die Stelle mit einem speziellen Reparaturharz wieder zusammenkleben und die Fahrbahn tags darauf bereits wieder für den Verkehr freigeben.

Derzeit beschäftigt sich das Team mit der Entwicklung der idealen Modulinfrastruktur. Die Forscher schätzen, dass ein Modul etwa fünf Meter lang, 30 Zentimeter breit und 25 Zentimeter hoch sein wird. Sie arbeiten dazu mit einer Ingenieurfirma zusammen, die die Module vorfabriziert. Diese werden aus Beton hergestellt.

Wie genau die Induktionstechnologie aber schlussendlich in die Strassen integriert wird, sei noch offen, erklärt Oeser weiter. Ein weiterer wichtiger und herausfordernder Aspekt im Forschungsprojekt: Für den Strom sollen ausschliesslich nachhaltige Energiequellen genutzt werden. Ein einziges Windkraftwerk könne beispielsweise auf einer Strecke von einem Kilometer 15 bis 20 LKWs mit Strom versorgen.

Finanzierung noch nicht geklärt

Bevor die Technologie realisiert werden kann, müssen erst noch einige Aspekte geklärt werden. Beispielsweise, ob das Konzept schlussendlich auch wirtschaftlich ist. Zudem kann die Frage nach der Finanzierung laut Oeser auch noch nicht hundertprozentig beantwortet werden.

Zumindest finanziert das deutsche Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur das Projekt bis im Oktober 2023 mit 1,9 Millionen Euro. Bis dahin will das Team eine Technologie entwickelt haben, die funktioniert und bereit für die Markteinführung ist. (pb)