E-Autos können künftig während der Fahrt über spezielle Straßenplatten ihre Energiereserven auffüllen, wie Forscher der University of Colorado in einer Machbarkeitsstudie gezeigt haben. Während aktuelle Modelle Reichweiten zwischen 160 und 400 Kilometer aufweisen, soll es laut den Forschern somit möglich sein, schier endlose Distanzen zu bewältigen, ohne das Auto aufladen zu müssen.
„Ich kann mir persönlich eher vorstellen, dass es sich in naher Zukunft vorerst um eine Ergänzung zum stationären Laden handeln wird. Die Energiezufuhr geht bei dieser Art von Ladung nur sehr langsam vonstatten„, unterstreicht Automobil-Experte Ferdinand Dudenhöffer von der Universität Duisburg-Essen.
Deutlich geringere Anschaffungskosten
Forscher Khurram Afridi und sein Team haben in den vergangenen zwei Jahren nach Wegen geforscht, die das Aufladen von Fahrzeugen auf der Straße ermöglichen sollen. Das Problem: Kleinere, weniger stromintensive Geräte wie Handys nutzen zum kabellosen Aufladen elektromagnetische Induktion, die jedoch in der Herstellung teuer ist. Der Plan der Wissenschaftler war es deshalb, elektrische Felder als Lademechanismus anzuwenden.
Diese sind hinsichtlich der Anschaffungskosten deutlich geeigneter. „So wäre es möglich, auf der Autobahn eine Spur alleine für das Aufladen von Autos zu gestalten„, sagt Afridi. Dennoch müsse die Energie erst einmal über größere physische Distanzen befördert werden. Zudem sei weitaus mehr Energie nötig, um ein auf der Autobahn fahrendes Auto mit Energie zu versorgen, als beispielsweise ein stationär auf einer Plattform liegendes Smartphone.
Die Forscher kommen zu dem Entschluss, dass es deshalb sinnvoller wäre, „Ladepads“ mit einigen Metern Abstand zueinander zu installieren, anstatt ein durchgängiges zu verwenden. „Meiner Meinung nach machen solche Ladepads innerstädtisch und vor Ampeln Sinn„, fügt Experte Dudenhöffer an. „Einerseits haben wir die angesprochene, langsame Art der Energiezufuhr. Andererseits wäre es unlogisch, dafür gleich ganze Autobahnen umzubuddeln.“
Energie erhöht, Abstand überwunden
Ebenfalls zu schaffen machte den Forschern der Umstand, dass die Übertragung von Energie zwischen Auto und Bodenbelag aufgrund des Abstands zwischen Fahrzeug und Straße beeinträchtigt ist. „Wir dachten: Was, wenn wir einfach die Frequenz der elektrischen Felder erhöhen?„, so Afridi. In einem Versuch mit parallel verlaufenden Metallplatten erfolgte dann der erste Praxistest – mit Erfolg. „Wir haben zwölf Zentimeter Abstand mit 1000 Watt Leistung überbrückt und waren begeistert – danach gab es viele High fives.“
Die Forscher planen nun, den Prototypen weiterzuentwickeln und ihn für die Praxis zu skalieren. Mittel dafür kommen ihnen unter anderem vom US-Energieministerium zu, die es den Wissenschaftlern erlauben, in Kürze ein In-Motion-Modell zur weiteren Überprüfung der Machbarkeit fertigzustellen. Dudenhöffer: „Es ist gut, dass getestet wird. Doch wie gesagt: Zunächst wird es sich um stationäre Lösungen handeln.“
Kurzfristig sieht das Team um Afridi vor allem bei Lagerrobotern oder Gabelstaplern Nutzen seiner Forschungen. Diese könnten sich beispielsweise in designierten Bereichen bewegen, in denen sie kabellos aufgeladen werden. Somit würden Ausfallzeiten durch stationäres Laden minimiert. Auch neuartige Beförderungssysteme wie das Projekt „Hyperloop One“ könnten von der neuen Technologie profitieren.
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