Elektroautos laden ganz ohne Kabel

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Induktives Laden im Praxistest: An der Empa sollen kabellose Ladestationen im Al
Induktives Laden im Praxistest: An der Empa sollen kabellose Ladestationen im Alltagsbetrieb untersucht werden. Foto: Empa
Acht Akteure aus Wirtschaft, Wissenschaft und öffentlicher Hand starteten Ende November 2023 das erste Projekt für kabelloses Laden von Elektrofahrzeugen in der Schweiz. Das Projektteam untersucht die technische Machbarkeit des induktiven Ladens unter Alltagsbedingungen, ermittelt Vorund Nachteile gegenüber herkömmlichen Ladesystemen und schafft Klärung über den Zulassungsprozess. Die Empa ist Teil des Projektteams, das vom Bundesamt für Energie (BFE) unterstützt wird.

Induktives Laden ist etwa bei Zahnbürsten und Mobiltelefonen längst im Einsatz. Bei Elektrofahrzeugen ist das Prinzip das Gleiche: An der Unterseite des Fahrzeugs wird eine Empfängerplatte montiert, und beim Parkieren auf einem Parkplatz mit Ladeplatte wird die Energie mittels eines Magnetfelds auf die Batterie im Auto Übertragen. Die Technologie stammt vom US-amerikanischen Partnerunternehmen WiTricity.

Der Fokus des rund zweijährigen Projekts liegt zunächst auf der Umrüstung der Fahrzeuge mit Prototypen des induktiven Ladesystems sowie der Fahrzeugzulassung. Später ist der Einsatz von umgerüsteten Fahrzeugen im E-Carsharing geplant. Die Empa untersucht unter anderem die Energieeffizienz und die Zuverlässigkeit des neuen Systems. «Wir schauen uns an, wie das Laden bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen im Vergleich zum konventionellen, konduktiven Laden funktioniert und analysieren die Ladewirkungsgrade sowie die Auswirkungen beider Systeme auf das Stromnetz», erklärt Miriam Elser, Gruppenleiterin Fahrzeugsysteme an der Empa.

Während sich die Empa um die technische Analyse kümmert, gehen Forschende des Instituts für Nachhaltige Entwicklung der ZHAW School of Engineering Fragestellungen zu den Erfahrungen von Nutzerinnen und Nutzern der Fahrzeuge nach. Geleitet wird das Projekt vom Energieversorgungsunternehmen Eniwa AG aus Buchs. Weitere Partner sind die Stadtwerke-Allianz Swisspower, die Energie Thun AG und BRUGG eConnect AG.

Das Projekt sieht die Installation und den Betrieb von sechs bis sieben Ladestationen und Fahrzeugen vor - eine davon an der Empa im Rahmen des Mobilitätsdemonstrators «move» . Mit dem kabellosen Laden erhoffen sich die Projektbeteiligten eine Komfortsteigerung für die Fahrzeugnutzerinnen und -nutzer und wollen die Hürden für den Umstieg auf Elektromobilität weiter senken. Dies sollen mindestens drei Stationen für den Einsatz im E-Carsharing belegen. Dafür sucht Eniwa noch weitere Standorte und innovative Partner, die sich an diesem Leuchtturmprojekt beteiligen möchten.

Für die Regelung des Stromnetzes können Batterien von Elektroautos künftig eine grosse Rolle spielen, nämlich beim so genannten bidirektionalen Laden. Dabei wird die Autobatterie als Speicher genutzt, der einen Teil der Energie zurück ins Netz abgibt, wenn diese nicht fürs Fahren benötigt wird. Für Energieversorger wie Eniwa ist es von grosser Relevanz, zu wissen, wie zuverlässig Fahrzeugbatterien für die Regelung des Stromnetzes genutzt werden können. «Bei praktisch vollen Batterien werden Fahrzeuge in der Regel nicht an die Ladestation angeschlossen, dabei wären sie gerade in diesem Zustand dafür prädestiniert, einen Teil ihrer Energie temporär für das Stromnetz zur Verfügung zu stellen», erklärt Samuel Pfaffen, Leiter Unternehmensentwicklung bei Eniwa. Mit drahtlosen Ladestationen entfalle das manuelle Anschliessen der Fahrzeuge an die Ladestation, womit der Zugang zu den Batteriespeichern der Fahrzeuge deutlich vereinfacht werde.