Die Technik

Die Technik: Gemeinsamkeit von Zahnbürste und Elektrobus

Die drahtlose Energieübertragung funktioniert nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Hierbei wird ein magnetisches Wechselfeld in einer Sendespule erzeugt, die in einer benachbarten Empfängerspule einen Stromfluss induziert. Nach diesem Prinzip lädt auch die elektrische Zahnbürste in ihrer Station oder das Smartphone auf dem Ladepad. Kabelloses Laden von Elektrofahrzeugen erfolgt nach dem selbem Prinzip, allerdings mit deutlich größeren Leistungen. Da keine Kabelverbindung zum Fahrzeug besteht, muss dieses während des Ladevorgangs auch nicht zwangsläufig stehen. Elektrofahrzeuge können somit nicht nur im Stand, sondern auch während der Fahrt kabellos geladen werden. Man spricht hierbei von dynamischer drahtloser Energieübertragung (DWPT - Dynamic Wireless Power Transfer). Die DWPT-Infrastruktur besteht aus Sendespulen, die in die Straße eingelassen und über Kabel und Leistungselektronik an das öffentliche Stromnetz angeschlossen sind. Als Gegenstück sind unter dem Fahrzeug Empfängerspulen installiert. Die Sendespulen erkennen die Näherung von entsprechend ausgestatteten Fahrzeugen und erzeugen kurzzeitig hochfrequente magnetische Wechselfelder. In der Empfängerspule wird hierdurch eine Spannung induziert und die Fahrzeugbatterie aufgeladen. Das Magnetfeld besteht dabei nur solange sich Empfängerspulen über den Senderspulen befinden. Um nennenswerte Energiemengen während der Fahrt zu übertragen, sind Streckenabschnitte erforderlich, bei denen viele Spulen hintereinander in die Fahrbahn eingelassen sind; die Spulen können bei entsprechender Systemauslegung unabhängig voneinander arbeiten. Grundsätzlich können alle Arten von Fahrzeugen, die genug Platz für eine Montage unter dem Fahrzeugboden bieten, mit DWPT-Empfangsspulen ausgestattet werden. Das trifft insbesondere auf Pkws, Lkws und Busse zu. Ein Fahrzeug kann über mehrere Empfangsspulen verfügen, die unabhängig voneinander arbeiten, wodurch die mögliche übertragbare Leistung („Ladeleistung“) linear mit der Zahl an Empfangsspulen skaliert.

Schematische Abbilung der System Infrastruktur
Abbildung 1: Übersicht ü+ber das Electreon System

Derzeit führender Anbieter dieser Technik ist Electreon Wireless Ltd., die mit ihrer Deutschlandtochter Electreon Germany als Systemlieferant für den Aufbau der DWPT-Infrastruktur in Balingen auftreten. Die Technik von Electreon wurde unter anderem bereits auf der Insel Gotland (Schweden) und auf dem Werksgelände der EnBW in Karlsruhe aufgebaut.

Mann läuft neben den Induktionsplatten die in den Asphalt verlegt werden
Abbildung 2: Aufbau von 100 m DWPT-Strecke auf dem Werksgelände der EnBW

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