Eine Straße unter Strom
Im Rahmen eines FAU-Projekts entsteht erste Teststrecke für induktives Laden von Elektrofahrzeugen in Bayern
Kein Suchen nach Ladesäulen, keine Angst, dass der Akku des Elektroautos vor Erreichen des Ziels versagt: Elektrifizierte Straßen laden E-Autos während der Fahrt. Wie sich das anfühlt, können Autofahrer/innen ab 2025 auf einer Teststrecke in Nordbayern ausprobieren. Die Strecke ist Teil des Projekts E|MPOWER unter der Leitung des Lehrstuhls für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) von Prof. Jörg Franke an der FAU. Zusammen mit den Partnern VIA IMC, Autobahn GmbH, Electreon, Risomat und der TH Nürnberg will der Lehrstuhl die Technologie in die Serienreife bringen. Das Konsortium hat für das Projekt Investitionen von rund 8 Millionen Euro eingeplant.
Der weltweite Verkehr ist für rund ein Viertel der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Mit nachhaltigen Fortbewegungsmitteln wie zum Beispiel Elektroautos lässt sich der Klimawandel etwas ausbremsen. E-Autos haben jedoch nach wie vor mit Akzeptanzproblemen in der Bevölkerung zu kämpfen: Mit derzeit rund 400 Kilometern verfügen sie nur über eine geringe Reichweite und das Aufladen der Akkus dauert wesentlich länger als der gewohnte Tankvorgang – wenn man denn überhaupt eine Ladesäule findet.
Ein Ansatz, um die Probleme zu lösen: elektrifizierte Straßen, welche die Fahrzeuge beim Befahren und Parken induktiv und somit kabellos aufladen. Spulen im Straßenbelag erzeugen ein Magnetfeld. Fährt oder parkt ein Auto auf der Straße induziert dieses Magnetfeld eine Spannung in der im Fahrzeug verbauten Gegenspule. Das Besondere an der induktiven Ladetechnologie: Sie kann unsichtbar in Verkehrsflächen integriert werden. So können – anders als bei elektrifizierten Straßen mit Oberleitungen – sowohl Nutzfahrzeuge als auch PKW über sie geladen werden. Im Rahmen des Projekt E|MPOWER entwickelt ein Team um Dr. Alexander Kühl vom Lehrstuhl FAPS Technologien sowie Fertigungs- und Bauprozesse, die die Produktion solcher Straßen in Serie möglich machen. Das Ziel: einen Standard für die Herstellung der Spulen sowie deren Verbau in die Straße zu etablieren.
Ein Testkilometer auf nordbayerischer Autobahn
Ein wichtiger Schritt auf dem Weg dahin: die Integration der kabellosen Electric Road System (ERS)-Technologie von Electreon auf einem ein Kilometer langen Abschnitt der Autobahn in Nordbayern. „Der Aufbau einer Teststrecke ermöglicht uns, die zu entwickelten Prozesse für die automatisierte Herstellung und Fahrbahnintegration zu erproben und deren Funktionalität zu demonstrieren, erklärt Alexander Kühl. Ab Mitte 2025 können Autofahrer/innen auf einer Autobahn in Nordbayern die induktive Ladetechnologie ausprobieren – wobei die kurze Teststrecke natürlich nicht ausreicht, das E-Auto komplett aufzuladen. „Bei vergleichbaren Tests wurden bisher bis zu 70 kW Leistung übertragen“, sagt Kühl.
Entwicklungszentrum für die Elektrifizierung von Straßen
E|MPOWER gliedert sich ein in eine Reihe von Forschungsprojekten, die am FAPS seit 2010 initiiert wurden. Der Fokus lag dabei auf der Entwicklung von Produktionsverfahren für induktive Ladesysteme. Im nächsten Schritt wird gerade das Gemeinschaftsprojekt E|ROAD-Center erarbeitet, dass vor Kurzem im Cleantech Innovation Park in Hallstadt bei Bamberg vorgestellt wurde. Das Projekt unter der Leitung des Lehrstuhls FAPS soll die Entwicklung und Produktion von elektrifizierten Straßen für Elektrofahrzeuge auf der deutschen Autobahn weiter vorantreiben und das weltweit führende Entwicklungszentrum für die Elektrifizierung von Straßen werden.
Das Projekt E|MPOWER wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz unter dem Förderkennzeichen 01MV22020A im Rahmen des Programms „Elektro-Mobil“ gefördert und von der Deutschen Autobahn GmbH unterstützt. Administrativ wird das Projekt vom Projektträger DLR begleitet.
Weitere Informationen:
Dr. Alexander Kühl
Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik
Tel.: 0911/5302-99066
alexander.kuehl@faps.fau.de