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Elektroautos: Unendliche Reichweite

E-Autos und E-Lkw laden beim Fahren auf der Autobahn

Der E-Lkw, der über die Autobahn fährt, müsste jetzt mal laden. Aber anstatt dass sich der Fahrer stundenlang auf einen Parkplatz stellen muss und kostbare Zeit verliert, fährt unter dem Fahrerhaus eine Platte aus. Zehn Zentimeter hängt sie über der Autobahn und empfängt Strom aus Spulen, die in der Fahrbahn verbaut sind. Sieht so die Zukunft aus?

Das Prinzip kennt man vom Induktionsherd, der elektrischen Zahnbürste oder neueren Smartphones. Eine Senderspule erzeugt ein elektromagnetisches Feld. Die Empfängerspule nimmt die Signale auf und wandelt sie in elektrische Energie. Doch geht es bei den genannten Geräten um geringe Ladeleistungen und sie liegen ruhig und perfekt ausgerichtet auf der Ladespule. Das Laden während der Fahrt wird damit ungleich komplizierter. Ein Leitsystem soll Lkw in der Spur halten, damit die Induktion zuverlässig funktioniert, erläutert Dr. Markus Oeser, Dekan der Fakultät für Bauingenieurwesen an der RWTH Aachen. So könne der Lkw mit bis zu 130 Kilowatt laden.

Noch ist das Theorie, doch zusammen mit weiteren Partnern soll die Hochschule im Projekt Induct Infra bautechnische Konzepte entwickeln. Das Verkehrsministerium fördert das Forschungsvorhaben mit 1,9 Millionen Euro. "Das dynamische induktive Laden hat das Potenzial, viele Herausforderungen der E-Mobilität auf einmal zu lösen", sagt Verkehrsminister Andreas Scheuer. "Ob Batteriegröße, Gewicht oder die Verfügbarkeit von Ladesäulen - damit wäre das Reichweitenproblem gelöst."

26.000 Kilometer Spulen in der Autobahn

Ein Lkw müsste mit der gespeicherten Energie nur noch zur Autobahn und von dort zum Ziel kommen. Auf der Autobahn lädt er nach Bedarf. "Ja, dazu müsste man die gesamte Autobahn mit Spulen versehen", sagt Oeser. Das sind 13.000 Kilometer und wenn man jeweils eine Spur pro Richtung rechnet, werden es 26.000 Kilometer. Sein Plan sind Fertigbauteile, die in die Mitte der Spur eingelassen werden. Da in der Spurmitte nur selten Räder rollen, müssen die Spulen wenig Druck aushalten. Windräder oder Solarzellen neben der Autobahn sollen grünen Strom liefern.

Die Spulen sind nur aktiv, wenn ein Fahrzeug über ihnen das Ladesystem aktiviert. Bei Unfällen oder Staus wird der Abschnitt stromlos geschaltet. Die elektromagnetischen Felder seien kein Problem, sagt Oeser, da hier kein Mensch laufe und die Fahrerinnen und Fahrer durch den Fahrzeugboden isoliert werden. Genau solche Fragen soll das Forschungsprojekt untersuchen. Zunächst in einer Laborversion, später auf einer Versuchsstrecke auf dem Gelände der Bundesanstalt für Straßenwesen. "Letztendlich ist es eine Frage der Akzeptanz und der Wirtschaftlichkeit", sagt Oeser. Seine sehr grobe erste Schätzung für die Elektrifizierung der Autobahn liegt bei 30 Milliarden Euro.

EnBW testet ab nächstem Jahr

Der Energiekonzern EnBW, Deutschlands größter Ladenetzanbieter, probiert die Technik ab Frühjahr 2021 in der Praxis aus. Das Ausbildungszentrum des Konzerns im Karlsruher Hafen ist schlecht an den Nahverkehr angebunden, der elektrische Pendelbus soll Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter zur nächsten öffentlichen Haltestelle bringen. Die Batterien werden auf einer 100 Meter langen Strecke auf dem Werksgelände induktiv geladen, später sollen 500 Meter auf öffentlicher Straße hinzukommen. EnBW holt sich bei dem Projekt Unterstützung durch das israelische Unternehmen Electreon, das bereits Teststrecken in Tel Aviv und auf der schwedischen Insel Gotland betreibt.

Die Alternative zu Spulen in der Fahrbahn ist die Oberleitung. Es gibt in Deutschland bereits mehrere Autobahn-Teststrecken, auf denen Lkw mit Stromabnehmern unterwegs sind. Durch den direkten Kontakt ist die Energieeffizienz höher. Doch Oberleitungen und Masten sind anfällig bei Sturm, im Weg bei Unfallbergungen und sehen nicht sonderlich schön aus.

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