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Deutscher Bundestag – 20. Wahlperiode – 37 – Drucksache 20/5646
Quellen: Zahner et al. 2017; BAG 2016c; Würth und infineon 2019
Induktives Laden bei E-Fahrzeugen
Name des Standards
Verschiedene Normen zum kabellosen Laden von E-Fahrzeugen befinden sich in der Entwicklung und sollen gemäß der »Deutschen Normungs-Roadmap Elektromobilität 2020« vor der breiten Markteinführung ab 2020 verfügbar sein (Nationale Plattform Elektromobilität 2017):
› ISO 19363 (Ladeschnittstelle Fahrzeug)
› IEC 61980 (Ladeschnittstelle Ladeinfrastruktur)
› ISO 15118 (Kommunikation)
Hinzu kommen Aktivitäten zur Definition von Industrie-Standards, z. B. SAE J2954 (in Entwicklung seit 2012)8
Produkte und Anwendungsfälle
Das Funktionsprinzip für induktives Laden von Elektrofahrzeugen ist ähnlich dem beschriebenen für Elektro- kleingeräte. Die elektromagnetische Primärspule befindet sich hier in der Fahrbahn, der Leitplanke oder unter dem Bodenbelag. Die Sekundärspule wird in den Fahrzeugboden oder das Nummernschild verbaut oder dort nachträglich integriert. Sie wandelt das erzeugte Magnetfeld wieder in elektrischen Strom um und lädt damit den Akku des Elektrofahrzeugs. Der Energieverlust beim Laden beträgt mindestens 5 bis 15 %. Wie beim Induktions- laden von Kleingeräten hängt auch hier die Energieeffizienz vom Abstand der beiden Spulen bzw. dem Luftspalt zwischen ihnen ab. Ebenso ist eine exakte Positionierung des Fahrzeugs über der Primärspule nötig, um Streu- verluste zu vermeiden (DKE 2016; Vezzini 2014; Großmann 2015).
Verschiedene Zulieferer bzw. Automobilhersteller treiben die Entwicklung und Markteinführung von induk- 9
tivem Laden für Elektrofahrzeuge voran, u.a. Bombardier (Primove) , WiTricity (DRIVE (Witricity 2016), in Kooperation u. a. mit Honda, Nissan, GM, Hyundai) (Davison 2017; Witricity 2019), Continental (Schmid 2018),
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Brusa , Audi (AWS – Audi Wireless Charging ), Mercedes-Benz (Jordan 2018). BMW ist bereits mit einem
ersten System zum induktiven Laden als Sonderausstattung in Serie gegangen (Schmid 2018).
Pilotprojekte zu induktivem Laden von ÖPNV-Fahrzeugen gibt es u.a. in den Städten Augsburg, Braun- schweig, Mannheim und Berlin (Großmann 2015). Die Ladezeiten für E-Gelenkbusse der Braunschweiger Ver- kehrs-GmbH liegen bspw. zwischen 11 Minuten bei einer Schnellladung mit einer Ladeleistung von 200 kW (Ge- lenkbus »emil« mit 60 kWh-Akku) (Braunschweiger Verkehrs-GmbH o.J.) oder ca. 2,5 Stunden bei einer Nor- malladung mit einer Ladeleistung von 22 kW. Allerdings erfüllten sich nicht immer die mitunter hochgesteckten Erwartungen. So musste beispielsweise in Mannheim neben den beiden E-Bussen zusätzlich ein Bus mit Diesel- antrieb eingesetzt werden, u.a. aufgrund von Problemen mit Ladezeiten und Werkstattaufenthalten (Wilkens 2018).
Neben dem statischen Laden an einer ortsfesten Ladestation gibt es auch Konzepte zum dynamischen Laden während der Fahrt. Die entsprechende Ladeinfrastruktur könnte z.B. in den Straßenbelag oder in Leitplanken integriert werden. Hierzu existieren einige Pilotprojekte, wie das von Qualcomm in Versailles (Großmann 2015; Greis 2017).
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10 https://www.brusa.biz/entwicklung/projektbeispiele/induktives-laden.html (28.9.2020)
11 https://www.audi-mediacenter.com/de/audi-future-performance-days-2015-5097/schnellladen-und-audi-wireless-charging-5102,
https://www.sae.org/standards/content/j2954/ (SAE International, früher Society of Automotive Engineers ist eine international tätige gemeinnützige Organisation, die u. a. technische Standards im Bereich Mobilitätstechnologien entwickelt) (22.9.2020) https://www.mannheim.de/de/service-bieten/verkehr/rnv-primove-mannheim (28.9.2020)
https://www.audi.com/de/experience-audi/models-and-technology/concept-cars/audi-pb18-e-tron.html (28.9.2020)
Vorabfassung – wird durch die endgültige Fassung ersetzt.