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BUW.OUTPUT Nr. 8 FOrschungsmagazin der Bergischen UniversitätWuppertal / Wintersemester 2012/2013 25
I n ihrem Energiekonzept formuliert die Bundesregie-
rung das Ziel, Deutschland zu einem Leitmarkt für
Elektromobilität zu entwickeln. Vorteile eines hohen
Marktanteils von Elektrokraftfahrzeugen (Ekfz) sind
die potentielle Senkung von Treibhausgasemissionen
bei Speisung durch erneuerbare Energien. Des Weite-
ren können die Energiespeicher der Fahrzeuge für die
Kompensierung der zeitlich schwankenden Energie-
produktion eingesetzt werden. Hierfür ist jedoch eine
hohe Verfügbarkeit der im Markt befindlichen Fahr-
zeuge im elektrischen Stromnetz notwendig, d. h. der
Einsatz der Fahrzeugbatterien zum Ausgleich schwan-
kender Energieproduktion wird sinnvoller, je länger
die Fahrzeuge mit dem Netz verbunden sind.
Konventionelle Ladesysteme für Ekfz nutzen Kabel,
um das Fahrzeug mit dem Netz zu verbinden. Der Ein-
satz von Kabeln führt jedoch zu einigen Nachteilen,
wie zum Beispiel einer erhöhten Vandalismusgefahr
und zusätzlichem unkomfortablem Aufwand für den
Fahrer. Mangelnde Sorgfalt bei der Steckverbindung
führt zu nicht aufgeladenen Batterien. Lose oder de-
fekte Kabel bedeuten ein erhöhtes Sicherheitsrisiko.
Eine Alternative ist das berührungslose Laden durch
induktive Energieübertragung. Diese innovative Tech-
nologie gewährleistet einfache, verlässliche und sichere
Ladevorgänge und ist damit in der Lage, die Nutzer-
akzeptanz der Elektromobilität stark zu verbessern.
Eine bessere Marktdurchdringung, d. h. mehr Ekfz auf
den Straßen und am elektrischen Stromnetz, führt zu
einer besseren Kompensierbarkeit der immer schwie-
riger vorhersehbaren elektrischen Energieversorgung.
Durch den Einsatz von induktiven Ladesystemen wer-
den viele Nachteile kabelgebundener Systeme vermie-
ireless battery charging is a far more con-
venient solution for the driver of an electric
vehicle than a conventional cable link-up. You park your
car in the charging bay and the automatic charge-up
process begins immediately. No more plugs and sockets;
no more dirty or weathered cables; no more risk from
cables dangling between charging station and vehicle.
These and other advantages make contact-free induc-
tive battery charging technology an attractive alterna-
tive to conventional cable systems.
{ Cable-free charge-up – Inductive charging stations for electric vehicles }
»
W
den: Der Betrieb ist barrierefrei, d. h. keine Steckvor-
gänge und keine weiteren manuellen Vorgänge sind
notwendig. Des Weiteren ist die Wahrscheinlichkeit
von Systembeeinträchtigungen durch Vandalismus
stark reduziert, da keine freihängenden Kabel exis-
tieren und Aufbauten oberhalb des Asphalts nicht
zwangsläufig notwendig sind. Der Einsatz dieser be-
rührungslosen Technologie verspricht außerdem einen
geringeren Systemverschleiß im Vergleich zu stecker-
behafteten Systemen.
Am Markt sind derzeit noch keine Elektrofahrzeuge
mit induktiven Ladesystemen erhältlich, jedoch arbei-
ten weltweit mehrere Unternehmen und Forschungs-
einrichtungen an einer erfolgreichen Markteinfüh-
rung. Die folgenden Abschnitte geben einen Überblick
über die Komponenten eines induktiven Ladesystems
sowie Beispiele bereits realisierter Systeme.
Induktive Ladesysteme für Ekfz bestehen aus ei-
ner mobilseitigen Einheit, welche direkt am Fahrzeug
montiert ist. Eine übliche Befestigungsposition ist hier
der Fahrzeugunterboden. Um den Ladeprozess dann
zu starten, muss das Fahrzeug lediglich über einer wei-
teren, der stationären Einheit positioniert sein. Diese
kann zum Beispiel zentral in einer öffentlichen Park-
box, oberhalb oder unterhalb der Bodenoberfläche,
angebracht sein.
Die magnetische Kopplung zwischen Netz und
Fahrzeug wird durch die stationäre Ladeplatte und
die mobile Ladeplatte, auch „Pickup“ genannt, her-
gestellt. Die stationäre Ladeplatte ist galvanisch mit
dem Feldregler, einem Hochfrequenz-Wechselrichter
(HF-Wechselrichter) inklusive Feldregelungssystem,
verbunden. Dieser wandelt die Netzspannung
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