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Tag: Induktion
[17.05.2017] Noch im Mai 2013 hielt Bundeskanzlerin Angela Merkel das Ziel von 1 Million Elektroautos bis zum Jahr 2020 in Deutschland für realistisch – inzwischen scheint in der Politik die Ernüchterung eingetreten zu sein.
DriveNow setzt unter anderem das Elektroauto BMW i3 in seiner CarSharing-Flotte ein. Bildquelle: DriveNow

DriveNow setzt unter anderem das Elektroauto BMW i3 in seiner CarSharing-Flotte ein. Bildquelle: DriveNow


Während in vielen Ländern die Elektromobilität gut voran kommt, scheint das Wachstum in Deutschland mit angezogener Handbremse zu verlaufen. Denn obwohl es seit Juli 2016 in Deutschland die Umweltbonus genannte Kaufprämie für Brennstoffzellen-, Plug-In Hybrid- und Elektroautos gibt, wurden nur geringfügig mehr E-Autos abgesetzt.So wurden in Deutschland im Jahr 2016 genau 11.410 Elektroautos neu angemeldet, im Jahr 2017 waren es im Zeitraum von Januar bis inklusive April 6.473 Einheiten.
Im Jahr 2015 waren es sogar schon 12.363 E-Autos, welche unter den Neuzulassungen waren.

Wenn man die Zahlen für dieses Jahr hochrechnet, könnten in diesem Jahr über 18.000 rein elektrisch angetriebene PKW verkauft werden.

Am 1. Januar 2017 gab es gerade einmal 34.022 Elektroautos in Deutschland, damit liegt das Ziel von einer Million E-Autos noch in weiter Ferne.

1 Million Elektroautos bis zum Jahr 2020 erscheint mehr als unrealistisch

Da es zum Stand Januar 2017 nur 34.022 E-Autos in Deutschland gab, erscheint das Ziel von 1 Million Elektroautos bis zum Jahr 2020 in Deutschland sehr unrealistisch.

Dies scheint man nun auch in der Politik so zu sehen, so sagte Angela Merkel (Bundeskanzlerin, CDU) am Montag auf einem Fraktionskongress in Berlin:

„So, wie es im Moment aussieht, werden wir dieses Ziel nicht erreichen.“

Man scheint aber noch auf den sogenannten Smartphone-Effekt zu hoffen, diese haben sich auch auf einmal überall durchgesetzt.

Allerdings darf man meiner Meinung nach nicht vergessen, dass es die möglichen Käufer von Elektroautos in Deutschland sehr schwer haben. Denn einerseits wohnt der Großteil der Bürger zur Miete und andererseits gibt es nicht genug Ladestationen, damit alle Mieter ihre Autos aufladen können.

Auch wer in seiner Eigentumswohnung lebt, kann vor dem Dilemma stehen, dass sich die Wohnungseigentümergemeinschaft gegen die Installation einer oder mehrerer Ladestationen in der Tiefgarage ausspricht.

Meiner Meinung wäre es das einfachste, wenn die Städte einen Großteil der Straßenlaternen zu Ladestationen umrüsten würde. Eine Alternative wäre die Installation von induktiven (also kabellosen) Ladestationen, welche zum Beispiel im Bereich der Parkplätze installiert werden könnten.

So stehen aber viele Mieter vor dem Dilemma, welches sie schon bei dem Thema Photovoltaik haben: Sie würden sie gerne nutzen, aber da sie kein eigenes Haus besitzen, bleiben sie außen vor.

 

 

[22.02.2017] Das Elektroauto Opel Ampera-e wird seit Mitte Dezember 2016 in Norwegen verkauft, mit seiner großen Reichweite von 520 Kilometern könnte es den Massenmarkt erobern.

Das Elektroauto Opel Ampera-e verfügt über eine Reichweite von 500 Kilometern. Bildquelle: Opel

Das Elektroauto Opel Ampera-e verfügt über eine Reichweite von 500 Kilometern. Bildquelle: Opel

Im Jahr 2009 wurde das Plug-In Hybridauto Opel Ampera der Öffentlichkeit präsentiert, gute acht Jahre später kommt der rein elektrisch angetriebene PKW Ampera-e auf den Markt – hierbei handelt es sich um das baugleiche Schwesternmodell des Elektroauto Chevrolet Bolt.

Dieser verfügt über eine Reichweite von bis zu 520 Kilometern, eine solche Reichweite kannte man bisher nur von den Elektroautos der Marke Tesla. Auch wenn der Verkaufspreis für Deutschland noch nicht bekannt gegeben worden ist, kann man von etwa 35.000 bis 40.000 Euro ausgehen – die Umweltbonus genannte Kaufprämie in Höhe von 4.000 Euro kann man dann noch abziehen.

So landet man vermutlich bei einem Endpreis von 31.000 bis 36.000 Euro, allerdings handelt es sich hierbei um eine grobe Schätzung von mir. In Norwegen beginnt der Preis für den Ampera-e bei umgerechnet 33.416 Euro, allerdings kann man den Preis aufgrund der unterschiedlich hohen Steuern, Förderungen, usw. nicht eins zu eins auf Deutschland übertragen.

Im Februar verzeichnete Opel alleine in Norwegen schon über 3.400 Vorbestellungen für den Ampera-e, wenn man bedenkt, dass es dort nur 200.000 Neuzulassungen pro Jahr gibt, ist dies ein stolzer Wert.

Mit dem Elektroauto Ampera-e könnte Opel dem Konkurrenten Tesla ein paar Kunden abjagen

Aufgrund der Reichweite gilt Tesla Motors für mich als die Automarke, an der sich alle anderen Autohersteller messen lassen müssen. Bisher lag der US-Autohersteller vor den anderen Autobauern, allerdings war der Preis auch entsprechend höher.
So liegt die Reichweite des Elektroauto Tesla Model S 75 bei 490 Kilometern, der Verkaufspreis beginnt bei 91.020 Euro (dafür gibt es aber auch mehr Technik, wie zum Beispiel dem Autopiloten, die (neuerdings limitierte) Supercharger-Nutzung, etc.).

Das Elektroauto Tesla Model 3 beginnt preislich vermutlich bei 36.000 Euro, die Reichweite wird bei 345 km liegen. Somit erhält man bei Opel wahrscheinlich für das selbe Geld eine höhere Reichweite, daher dürfte es ab 2018 spannend werden: Denn ab Ende 2017 will Tesla mit der Auslieferung des Model 3 beginnen und dann wird man in den Neuzulassungszahlen sehen, welcher Hersteller mehr Kunden überzeugen kann.

Das Elektroauto Opel Ampera-e bietet eine Menge Komfort

Der Energiespeicher des Opel Ampera-e ist 60 kWh groß und besteht aus 288 Akkuzellen, laut NEFZ-Norm liegt die Reichweite bei 520 Kilometern, laut des WLTP (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Procedure) kommt man mit dem Stromer 380 km weit.

Im Ampera-e sorgt ein Elektromotor mit 150 kW (204 PS) für den Antrieb, dieser kann ein maximales Drehmoment von 360 Newtonmeter erzeugen. So motorisiert kann man in 7,3 Sekunden von 0 auf 100 km/h beschleunigen, die Höchstgeschwindigkeit ist auf 150 km/h begrenzt. (Es verfügen so gut wie alle Elektroautos über eine solche Begrenzung, da die Reichweite bei höheren Geschwindigkeiten entsprechend schnell sinkt.

Der Ampera-e misst eine Länge von 4,17 Metern, so haben 5 Personen Platz und das Kofferraumvolumen beträgt 381 Liter, wenn man die Rücksitzlehne umklappt, erhält man sogar einen Laderaum von 1.274 Liter.

Die erhältlichen Assistenzsysteme können sich sehen lassen:

  • Spurhalte-Assistent
  • Rückfahrkamera
  • Verkehrsschildassistent
  • Fernlichtassistent
  • Toter-Winkel-Warner
  • Fußgängererkennung mit automatischer Gefahrenbremsung
  • Radarbasierter Spurwechsel-Assistent
  • Fußgängerwarnton bei einer Geschwindigkeit von unter 30 km/h

Aber auch in Sachen Vernetzung bietet Opel Luxus: So verfügt der Ampera-e über einen konfigurierbaren 10,2-Zoll-Farbmonitor, über diesen kann man unter anderem das Infotainment-System IntelliLink-e steuern.
So kann man kompatible Smartphones über das Apple CarPlay und steuern und auch per Induktion (also kabellos) aufladen. Zusätzlich gibt es USB-Anschlüsse, Sprachsteuerung und Bluetooth.
Praktisch dürfte auch die 4G/LTE-Internetverbindung sein, mit welcher man einen WLAN-Hotspot erstellen kann.

Mein Fazit

Bisher war Tesla für mich die Automarke, mit den Elektroautos mit der höchsten Reichweite. Nun zeigt General Motors (GM), dass man auch Stromer mit einer hohen Reichweite herstellen kann.
Denn GM ist der Mutterkonzern von Opel und Chevrolet, wobei Opel laut der aktuellen Meldungen im März 2017 an Peugeot verkauft werden soll.

Dennoch bleibt Tesla Motors für mich das Unternehmen, welches mit sehr viel Energie gezeigt hat, wie man die Elektromobilität richtig einführt: Nämlich mit genug Ladestationen und einer hohen Reichweite.
Ich vermute, dass die großen Autobauer ohne Tesla gar nicht den Weg gegangen wären und man heutzutage kaum etwas von rein elektrisch fahrenden PKW gehört hätte.
Daher bleibt zu hoffen, dass Elon Musk (CEO / Geschäftsführer von Tesla) auch weiterhin den großen Autoherstellern zeigt, wie man das richtig macht.

Der Opel Ampera-e ist für mich jedenfalls ein ernsthafter Konkurrent zu dem Tesla Model 3.

 

Auf der Automesse IAA 2015 hatte Porsche eine Konzeptstudie mit dem Namen Mission E präsentiert, nun ist die Entscheidung zum Bau des Elektroautos gefallen.

Elektroauto Porsche Mission E. Bildquelle: Porsche

Elektroauto Porsche Mission E. Bildquelle: Porsche

Der Luxusautohersteller Porsche beginnt mit den Vorbereitungen zur Produktion seines ersten Elektrosportwagens, um das Projekt zu realisieren, will der Autobauer 700 Millionen Euro investieren.
Mit dem Bau des Sportwagens werden rund 1.000 neue Arbeitsplätze geschaffen, dass Fahrzeug wird im Stammwerk in Stuttgart-Zuffernhausen entwickelt und produziert.

In 15 Minuten kann man das Elektroauto zu 80 Prozent aufladen

Die Daten des sportlichen Stromers lesen sich sehr interessant: In unter 3,5 Sekunden soll man von 0 auf 100 km/h beschleunigen können, die Leistung liegt bei 600 PS bzw. 440 kW. Bei der Reichweite kann der E-Porsche mit den Elektroautos von Tesla Motors mithalten, denn die Reichweite soll bei 500 Kilometer liegen.
Als Stromspeicher werden Lithium-Ionen Akkuzellen zum Einsatz kommen.

Elektroauto Porsche Mission E. Bildquelle: Porsche

Elektroauto Porsche Mission E. Bildquelle: Porsche

Die Aufladung kann auch per Induktion erfolgen, eine kabelgebundene Lösung wird auch mit angeboten werden, da es in Deutschland so gut wie keine öffentlichen induktiven Ladestationen gibt.
Laut Porsche sollen die Besitzer ihr Fahrzeug vor allem in der heimischen Garage aufladen, da man hier eine kabellose Ladestation installieren kann und alternativ eine 800-Volt Kabelverbindung nutzen kann.
Den Sportwagen soll man zu Hause in 15 Minuten zu 80 Prozent aufladen können, dies entspricht einer Reichweite von 400 Kilometern.

Wie hoch der Kaufpreis sein wird, ist noch unklar, aber man kann mindestens von 120.000 Euro ausgehen. Auch steht der Marktstart noch nicht genau fest, er soll aber in diesem Jahrzehnt erfolgen.

Wahrscheinlich wird es die VW-Tochter schwer haben, denn wenn der Marktstart zum Beispiel erst im Jahr 2019 erfolgen sollte, könnte Tesla Motors sein Model S bereits mit einer Reichweite von 800 Kilometern anbieten.

Aber wahrscheinlich wird es treue Porschefans geben, welche das Elektroauto von Porsche kaufen werden. Schließlich hat jede Marke ihre treuen Käufer, aber ähnlich wie bei den heutigen Luxusfahrzeugen, wird es auch hier nur relativ wenige geben, welche sich so ein Auto kaufen können.

Letzte Woche hatte ich auf der IAA ein Interview mit Qualcomm zum Thema des induktiven Aufladens von Plug-In und Elektroautos.

Das Plug-In Hybridauto BMW i8 wurde mit dem induktiven Ladesystem Qualcomm Halo ausgerüstet.

Das Plug-In Hybridauto BMW i8 wurde mit dem induktiven Ladesystem Qualcomm Halo ausgerüstet.

Das kabellose Aufladen von Fahrzeugen ist immer mehr im kommen, so gab es auf der diesjährigen Automesse mehrere Unternehmen, welche den Einsatz solcher Lösungen demonstriert haben. Dazu gehören zum Beispiel Audi mit dem Plug-In Hybridauto A3 e-tron und BMW mit seinem Elektro-SUV e-tron quattro concept.

Das drahtloses Ladesystem Qualcomm Halo gehört meiner Meinung nach, zu den derzeit besten Lösungen – und dies nicht nur, weil es Objekte und auch sich nähernde Menschen und Tiere erkennt.

Hier sieht man die Bodenplatte für das induktive Ladesystem Qualcomm Halo. Diese kann später aber auch in dem Boden eingebaut werden.

Hier sieht man die Bodenplatte für das induktive Ladesystem Qualcomm Halo. Diese kann später aber auch in dem Boden eingebaut werden.

Bei dem Thema induktives Laden haben viele Menschen die Befürchtung, dass sie unnötigem Elektrosmog ausgesetzt werden könnten. Die Chiphersteller Qualcomm präsentiert auf der IAA sein Ladesystem Halo, in diesem sind verschiedene Mechanismen integriert, um Objekte zu erkennen.
Dazu gehört eine Metallerkennung oder auch ein Radarsystem, welches Menschen, Katzen, etc. erkennt, welche sich dem Gerät nähern oder zwischen der Ladeplatte und dem Elektrofahrzeug liegen.

Von Katzen, Induktion und Autos

Jeder der sich mit dem Thema des kabellosen Aufladens von Elektro- und Plug-In Hybridautos beschäftigt, wird über die Fragestellung stolpern, wie sich das System auf Coladosen und Katzen auswirkt.
Denn eine Getränkedose könnte sich aufgrund des Metallgehalts erwärmen und so das Fahrzeug oder andere Objekte beschädigen, bei Katzen gibt es die Befürchtung, dass diese aufgrund der elektromagnetischen Wellen Verletzungen davontragen könnten. Damit das induktive Aufladen sicher ist, setzt Qualcomm bei seiner Halo Lösung die Systeme Living Object Protection (LOP) und der Foreign Object Protection (FOP) ein.
So ist die Ladeplatte an allen vier Seiten mit Radar ausgestattet, welches Bewegungen erkennt.

Hier ist einer der Demonstrationsstände, an denen die Arbeitsweise des Qualcomm Halo Systems gezeigt wird. Die grünen Balken auf dem Bildschirm zeigen, dass keine Bewegung festgestellt wird.

Hier ist einer der Demonstrationsstände, an denen die Arbeitsweise des Qualcomm Halo Systems gezeigt wird. Die grünen Balken auf dem Bildschirm zeigen, dass keine Bewegung festgestellt wird.

Wenn sich also ein Mensch, Tier, etc. der Induktionsplatte nähern, wird die Ladeleistung entweder gesenkt oder der Vorgang gestoppt.
Ebenfalls werden Objekte auf der Ladeplatte erkannt. Wenn kein Hindernis mehr zwischen der Induktionsplatte und dem Fahrzeug ist, kann das System den Ladevorgang weiter fortsetzen.
Falls sich das Objekt weiterhin im Ladebereich aufhält, kann der Besitzer des Fahrzeugs informiert werden, so soll verhindert werden, dass das E-Auto am Morgen mit leerer Batterie dasteht.

Dieses Statusfeld könnte zum Beispiel an der Garagenwand angebracht werden, man kann sich aber auch per Smartphone über den Ladezustand informieren lassen.

Dieses Statusfeld könnte zum Beispiel an der Garagenwand angebracht werden, man kann sich aber auch per Smartphone über den Ladezustand informieren lassen.

Bei dem LOP-Radar, welches für die Living Object Protection eingesetzt wird, handelt es sich um ein handelsübliches Radar, das in einem Frequenzbereich von 3 bis 8 Gigahertz arbeitet. Für das FOP wird eine Frequenzen zwischen 100 und 400 Kilohertz verwendet.

Die Ladeleistung beträgt bis zu 22 kW

Bei dem Induktionssystem wird das Fahrzeug mit einer Frequenz von 85 Kilohertz und einer Leistung von 3,6 bis 22 kW geladen. Qualcomm sieht sich vor allem als Zulieferer, so dass das Unternehmen mit den entsprechenden Autoherstellern zusammen arbeiten will.
So wurde zum Beispiel das Plug-In Hybridauto BMW i8, welches bei der Formel E als Safety Car eingesetzt worden ist, kabellos aufgeladen. Aber auch Daimler und Audi gehören zu den interessierten Autobauern. Im Jahr 2017 könnte Qualcomm Halo auf den Markt kommen, zu dem soll es möglich sein, dass Induktionsladegerät nachzurüsten.

Auf der IAA zeigt Audi sein Wireless Charging System und demonstriert auch das autonome ein- und ausparken.

Dieser Versuchsträger in Form des Plug-In Hybridauto Audi A3 ist mit dem Wireless Charging System und einem Assistenzsystem zum automatischen ein- und ausparken ausgestattet. Gezeigt wurde das System unter anderem auf der IAA in Frankfurt am Main.

Dieser Versuchsträger in Form des Plug-In Hybridauto Audi A3 ist mit dem Wireless Charging System und einem Assistenzsystem zum automatischen ein- und ausparken ausgestattet. Gezeigt wurde das System unter anderem auf der IAA in Frankfurt am Main.

Im Rahmen der Automesse IAA (17.9 bis 27.9) gewährt Audi einen Ausblick, wie sich der Autohersteller das Aufladen der Plug-In und Elektroautos in Zukunft vorstellt: Denn sowohl das Elektro-SUV e-tron quattro concept als auch das Plug-In Hybridauto A3 e-tron werden auf der Automesse mit einem induktiven Ladesystem gezeigt.

Audis Wireless Charging Symbol (Induktion), welches man zum Beispiel auf der IAA in Frankfurt vorfindet.

Audis Wireless Charging Symbol (Induktion), welches man zum Beispiel auf der IAA in Frankfurt vorfindet.

Mit der AWC-Technologie kann der Stromspeicher mit mindestens 3,6 kW aufgeladen werden, Autozulieferer wie Qualcomm bieten auch Lösungen mit mehr als 22 kW an, daher wird die Ladegeschwindigkeit auch in Zukunft immer weiter zunehmen.

Bei dem System von Audi fährt die Ladeplatte, wenn das zu ladende Fahrzeug richtig positioniert ist hoch, so das nur noch etwa 3 Zentimeter Luft zwischen den Spulen sind. Der Wirkungsgrad bei dem kabellosen Ladesystem liegt bei über 90 Prozent, durch den geringen Abstand zwischen den Ladesystemen kommt es kaum zu Strahlungsemissionen.

Wenn ein Objekt (Dose, Katze, etc.) das Hochfahren der Ladeplatte behindert, wird der Vorgang gestoppt. Laut der Audi-Mitarbeiter kann das System sowohl in der Wüste als auch bei eisigen Temperaturen eingesetzt werden.

Audis Demonstrator des Wireless Charging Systems (Induktion), die Platte fährt, wenn das Fahrzeug richtig steht hoch und der Computer startet den Ladevorgang.

Audis Demonstrator des Wireless Charging Systems (Induktion), die Platte fährt, wenn das Fahrzeug richtig steht hoch und der Computer startet den Ladevorgang.

Das Auto parkt in Zukunft autonom ein und aus

Ebenfalls auf der IAA zeigt Audi seinen Ein- und Ausparkassistenten, dafür wurde das Plug-In Hybridauto A3 e-tron zum Versuchsträger umgebaut. Mit einem solchen Assistenzsystem kann man zum Beispiel vor der Garage aussteigen und anschließend dem PKW via Smartphone (oder Smartwatch) befehlen, in die Garage zu fahren.
Mit Hilfe seiner Sensoren (Ultraschall, Video und Radar) wird die Umgebung abgetastet und der Wagen setzt sich in Schrittgeschwindigkeit in Bewegung. Dabei wird das Fahrzeug auch gleich direkt über dem Induktionssystem geparkt. Wenn man dann wieder fahren will, kann man den PKW auch wieder per Bordcomputer aus der Garage rausfahren lassen.

Audi will in Zukunft Plug-In als auch Elektroautos per Induktion mit seinem Wireless Charging System aufladen, hier zu sehen auf der IAA Frankfurt 2015).

Audi will in Zukunft Plug-In als auch Elektroautos per Induktion mit seinem Wireless Charging System aufladen, hier zu sehen auf der IAA Frankfurt 2015).

Der Ladevorgang kann per App gesteuert werden und man erhält eine entsprechende Rückmeldung, wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist.

Kurz vor der Serienreife

Die Technologien für pilotiertes Fahren, wie sie zum Beispiel in dem e-tron quattro concept verwendet werden, stehen kurz vor der Serienreife. Der Bordcomputer kann mit Hilfe der vorhandenen Sensoren in Echtzeit ein komplettes Umgebungsmodell des Autos errechnen können. Das induktives Laden kommt spätestens im Jahr 2017, dass Assistenzsystem zum Ein- und Ausparken werden auch andere Autohersteller anbieten.

Auf der Automesse IAA  zeigt das Frauenhofer-Institut seine Lösung des kabellosen Aufladens von Elektroautos, mit diesem System ist auch das bidirektionale Laden möglich – das bedeutet, dass der Strom vom Fahrzeugs auch wieder in das Stromnetz geleitet werden kann.

Dieses Spulensystem zum induktiven Laden von Elektroautos ist in der Straße untergebracht. © Fraunhofer IWES

Dieses Spulensystem zum induktiven Laden von Elektroautos ist in der Straße untergebracht.
© Fraunhofer IWES

Über ein kabelloses Ladesystem können Elektroautos künftig nicht nur aufgeladen werden, sondern die Energie ins Stromnetz zurück speist werden. Auf diese Weise helfen sie das Netz zu stabilisieren. Das kostengünstige Ladesystem erreicht hohe Wirkungsgrade – über den vollen Leistungsbereich von 400 Watt bis 3,6 Kilowatt. Die Abstände zwischen Auto und Ladespule können bis zu 20 Zentimeter be- tragen. Auf der Internationalen Automobil Ausstellung IAA in Frankfurt stellen Fraunhofer-Forscher den Prototyp vom 15. bis 18. September 2015 vor (Halle 4, Stand D33).

Ein kabelloses induktives Ladesystem macht ein Elektroauto noch besser bedienbar: Denn man muss nicht mehr daran denken, den Ladestecker anzuschließen. Denn in Zukunft reicht es, einfach über der Ladeplatte zu parken, diese kann auch im Garagenboden eingelassen werden.

Während des Ladevorgangs wird die Energie durch die Luft übertragen, genauer gesagt über ein zeitveränderliches Magnetfeld. Herzstück der Technologie sind zwei Spulen – eine ist in der Straße, auf dem Parkplatz oder in der Garage integriert, eine zweite am Unterboden des Autos. Die Spulen bilden – in Kombination mit entsprechenden Kondensatoren – eine Art resonantes »Antennensystem zur Energieübertragung«. Je näher die beiden Spulen beieinander liegen, desto effizienter wird die Energie übertragen.

So schreibt das Frauenhofer-Institut:

 

Hoher Wirkungsgrad, bidirektionales Laden

Forscher am Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES in Kassel haben solche induktiven Ladesysteme nun kostengünstiger gestaltet. »Wir nutzen bewusst Standardkomponenten, die bereits auf dem Massenmarkt verfügbar sind«, erläutert Dipl.-Ing. Marco Jung, stellvertretender Abteilungsleiter für Stromrichtertechnik am IWES. Zudem verwenden die Forscher Spulensysteme, die mit weniger Ferritplatten auskommen. Die Platten dienen zur Führung und Abschirmung des magnetischen Feldes und sind aufgrund des enthaltenen Eisenoxids recht schwer. Darüber hinaus sind sie teuer. Durch die Reduktion des Ferritmaterials werden die Spulen nochmals leichter und preiswerter.

Ein weiterer Vorteil: Dank der speziell ausgelegten Leistungselektronik und Spulensysteme funktioniert das System auch dann mit einem sehr guten Wirkungsgrad, wenn die Spule im Auto etwa 20 Zentimeter von der Spule in der Straße entfernt ist. »Selbst bei einem Luftspalt von 20 Zentimetern erreichen wir einen Wirkungsgrad von 93 bis 95 Prozent – und das über den kompletten Leistungsbereich von 400 Watt bis 3,6 Kilowatt«, erklärt Priv.-Doz. Dr.-Ing. René Marklein, Projektleiter am IWES. »Vergleichbare Systeme erreichen solch hohe Wirkungsgrade nur bei einem kleineren Abstand, was den Einsatz bei Fahrzeugen mit größerer Bodenfreiheit einschränkt.«

Während die Spulen in der Straße und im Unterboden des Autos integriert sind, wird das Ladesystem im Fahrzeug mitgeführt. In ihm ist die Elektronik untergebracht sowie Anschlüsse für verschiedene Ladekabel. Die Wissenschaftler haben es so ausgelegt, dass es dem Fahrer maximale Flexibilität erlaubt: Es ermöglicht nicht nur das induktive Laden, sondern verfügt auch durch ein multifunktionales Systemkonzept über einen ein- und einen dreiphasigen Netzanschluss. So kann der Fahrer das Fahrzeug auch an einer üblichen Steckdose oder einer Ladesäule auftanken.

Das Ladesystem kann die Batterien nicht nur »füllen«, es kann sie auch entladen – und somit unter anderem zur Stabilität des allgemeinen Stromnetzes beitragen. Das Prinzip: Strahlt die Sonne vom Himmel oder bläst der Wind kräftig übers Land, liefern Solarzellen und Windräder oftmals mehr Energie, als momentan benötigt wird. Wird allerdings zu viel Strom in das Netz eingespeist, könnte die Spannung ansteigen und elektrische Geräte eventuell zerstören. Netzbetreiber drosseln daher bei guter Wetterlage die Leistung, die Solar- und Windanlagen in die Netze einspeisen. Würde man jedoch die Batterien der Autos als Zwischenspeicher nutzen, ließe sich der überschüssige Strom »aufbewahren« und bei Flaute oder wolkenverhangenem Himmel wieder ins Netz einspeisen und so der Anteil der erneuerbaren Energien am Strom-Mix weiter steigern.

Auf der Internationalen Automobil Ausstellung IAA stellen die Wissenschaftler das kabellose induktive Übertragungssystem vor. Zudem zeigen Fraunhofer-Forscher weitere Lösungen rund um das Thema Elektromobilität – angefangen von dem Antriebsstrang mit luftgekühltem Radnabenmotor über das Leichtbauenergie-Pack bis hin zu Hochleistungs-Speichermodulen.

Ladespulen am Nummernschild

Üblicherweise werden Induktionsplatten beziehungsweise Spulen in Parkbuchten integriert. Da sie hohe Ströme übertragen, können sich Gegenstände und Tiere unter dem Auto aufheizen. Beispielsweise könnten Katzen, die gern unter dem Auto sitzen, verletzt werden. Deshalb haben Forscher vom Fraunhofer-Institut für integrierte Systeme und Bauelementtechnologie IISB in Erlangen eine Alternative zur Induktionsplatte im Boden entwickelt: Dabei wird das Auto an der Fahrzeugfront in der Nähe des Nummernschilds mit Energie versorgt. Kern der Entwicklung ist eine Ladesäule, auf die das Auto bis auf einen kleinen Abstand heranfahren kann. Dadurch kann ein sehr kostengünstiges und leichtes Ladesystem mit nur 3 Kilogramm bei 3,7 Kilowatt Ladeleistung realisiert werden. Sollte der Pkw die Säule zu stark berühren, klappt sie weg – so werden Schäden am Fahrzeug vermieden.

Auftanken während der Fahrt

Elektroautos haben nur eine begrenzte Reichweite. Künftig könnten die Autos jedoch während der Fahrt geladen werden: Forscher von den Fraunhofer-Instituten für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM und für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI haben eine 25 Meter lange Versuchsstrecke aufgebaut, bei der die Spulen in die Fahrbahn eingearbeitet wurden. Unterstützt wurden sie vom Bundesministerium für Verkehr und Digitale Infrastruktur und zwei weiteren Projektpartnern. Mit Erfolg: Das Demonstrator-Fahrzeug FreccO, ein zum Elektrofahrzeug umgebauter Sportwagen, konnte die Stecke bereits in moderatem Tempo entlang fahren und gleichzeitig seine Batterie aufladen.

Quelle: Pressemitteilung vom Frauenhofer-Institut

Am 15. September startet die IAA 2015 in Frankfurt am Main, unter anderem wird dort auch Qualcomm seine Halo Wireless Ladetechnologie und vieles mehr präsentieren.
Ich habe am 16. September ein Interview-Termin und ihr habt die Möglichkeit, hier eure Fragen zu stellen, welche ich dann meinem Interviewpartner (bzw. später bei dem Media Roundtable) stellen werde.

Bildquelle: Verband der Automobilindustrie e. V. (VDA)

Bildquelle: Verband der Automobilindustrie e. V. (VDA)

Qualcomm ist im Bereich der Elektromobilität vielfältig vertreten, so hat das Unternehmen die Halo Wireless Ladetechnologie (also ein System für das kabellose Aufladen) entwickelt, welches unter anderem bei dem »Qualcomm Safety Car BMWi8« verwendet wird.
In Zukunft möchte der Technologiehersteller eine Technik anbieten, womit unter anderem die Formel E Rennfahrzeuge während der Fahrt kabellos aufgeladen werden können.
Qualcomm ist der Founding Technologie-Partner der Formel E (Formula E).

Die Qualcomm Halo Technologie, mit dieser können Plug-In und Elektroautos kabellos aufgeladen werden. Bildquelle: Qualcomm

Die Qualcomm Halo Technologie, mit dieser können Plug-In und Elektroautos kabellos aufgeladen werden. Bildquelle: Qualcomm

Zusätzlich bin ich bei dem Media Roundtable mit Dr. Anthony Thomson (VP Business Development & Marketing, Qualcomm Europe Inc.), hier geht es um das Thema „Die Zukunft der städtischen Mobilität: elektrisch und drahtlos“.
Neben einer Präsentation und Vorführung der Technologien Halo, WiPower und Snapdragon besteht die Möglichkeit für Fragen und Antworten sowie weiterführender Diskussionen.

Daher biete ich euch die Möglichkeit an, die Fragen hier zu stellen – ich werde diese dann bei der IAA stellen und hier die Antwort posten. Die Fragen sollten am besten vor dem 9. September als Kommentar gestellt werden.

Während man in Deutschland beim Aufladen eines Elektroautos noch manchmal verzweifeln kann, ist man in Großbritannien schon weiter: Denn dort will man auf einer Teststrecke das induktive (kabellose) Aufladen von E-Autos während der Fahrt testen.

Das Elektroauto Toyota Fun Vii kann sein Äußeres ändern. Bildquelle: Toyota

Das Elektroauto Toyota Fun Vii kann sein Äußeres ändern. Bildquelle: Toyota

Noch in diesem Jahr will Highways England die kabellose Ladetechnik auf einer Teststrecke einem Praxistest unterziehen.
Die Betreiber wollen untersuchen, wie effizient und sicher diese Technik auf Landstraßen und Autobahnen ist.

Andrew Jones (Verkehrsminister in Großbritannien) sagte:

»Die Möglichkeit, Fahrzeuge mit niedrigen Emissionen während der Fahrt zu laden, eröffnet interessante Möglichkeiten. Die Regierung investiert schon jetzt 500 Millionen Pfund innerhalb der nächsten fünf Jahre, um Großbritannien an die technologische Spitze zu befördern, was Arbeitsplätze und Wirtschaftswachstum in diesem Sektor schaffen wird.«

Noch fehlt allerdings ein Vertragspartner, welcher die technische Umsetzung realisiert. Wenn die Versuche auf der Teststrecke erfolgreich waren, soll der Test auch auf öffentlichen Straßen erfolgen.
Das Pilotprojekt ist erst einmal auf 18 Monate ausgelegt,
Im Rahmen der Tests werden Fahrzeuge und Straßen mit Ladetechnik ausgerüstet. Wenn ein Vertragspartner für die Installation gefunden wurde, sollen weitere Details veröffentlicht werden. Die Versuche sollen ungefähr 18 Monate lang laufen. Danach sollen Versuche auf echten Straßen erfolgen.

Alle 32 Kilometer eine induktive Ladestation

In Zukunft soll es in Großbritannien an Autobahnen alle 32 Kilometer eine induktive Ladestation geben, allerdings gibt es bisher keine Elektroautos, welche serienmäßig mit der kabellosen Ladetechnik ausgestattet sind.
Allerdings können Elektrobusse induktiv aufgeladen werden, diese werden in Deutschland bereits in Berlin und Hannover getestet und sollen bald in den Praxisbetrieb gehen.

Via: Golem

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