Forschungsinformationssystem des BMVI

zurück Zur Startseite FIS

Induktive Ladeverfahren

Erstellt am: 28.02.2014 | Stand des Wissens: 24.05.2023
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.

Die kontaktlose Energieübertragung über ein Magnetfeld wird auch als induktive Energieübertragung oder elektromagnetische Induktion bezeichnet. Im Kontext der Ladeprinzipien wird auch von "induktivem Laden" gesprochen.
Abbildung 1 stellt das Prinzip induktiven Ladens dar. Die Ladeinfrastruktur besteht im Wesentlichen aus den fünf dargestellten Elementen. Der Strombezug erfolgt durch den Anschluss an eine bestehende Elektroinstallation (1). Weiterhin besteht die Ladeinfrastruktur aus einer Ladeplatte mit Spule und Wechselrichter (2) und einem Ladeempfänger mit Spule und Gleichrichter (3) im Boden des Fahrzeugs. Letztere wandelt die durch das elektromagnetische Wechselfeld (4) induzierte elektrische Spannung in Gleichstrom um, welcher für das Laden der Hochvoltbatterie (5) benötigt wird [BDEW20a, S. 44].
induktives laden.pngAbb. 1: Prinzip des induktiven Ladens [BDEW20a, S. 44]
Vorteile des induktiven Ladens bestehen vordergründig in einem höheren Nutzungskomfort aufgrund des Wegfallens der Steckverbindung. Außerdem erscheint es möglich, die stellplatzseitigen Spulen unter dem jeweiligen Belag zu verbauen, sodass sie vor Witterungseinflüssen und Vandalismus geschützt sind. Darüber hinaus eröffnet die induktive Technik das Potenzial, auch an Stellen mit kurzer Aufenthaltsdauer (zum Beispiel am Taxistand) eine Lademöglichkeit zu etablieren. Im Übrigen ist auch eine Energieübertragung während der Fahrt prinzipiell denkbar. Dabei bestehen allerdings Interdependenzen zwischen der Geschwindigkeit und der Übertragungsleistung.
Nachteile des induktiven Ladens bestehen zum einen in den zusätzlichen Energieumwandlungsschritten, die einen geringeren Wirkungsgrad zur Folge haben. Dieser liegt zwischen 75 und 80 Prozent und damit deutlich unter dem Wirkungsgrad des konduktiven Ladens (circa 95 Prozent). Eine wesentliche Determinante des Wirkungsgrades ist die Positionierung der beiden Spulen zueinander. Zudem bestehen gewisse Restriktionen bzgl. der Übertragungsleistung. In der Standardisierung diskutierte Leistungsklassen reichen bis maximal 22 Kilowatt (kW) [BDEW20a, S. 44].
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die induktive Ladung vor allem mit Verbesserungen im Komfort einhergehen kann, die insbesondere auch eine Zwischenladung bei nur kurzen Stopps ermöglicht. Jedoch ist die bei kurzen Stopps übertragbare Energie aufgrund der eher geringen Übertragungsleistung stark limitiert.
Aufgrund der noch bestehenden Unsicherheiten sowie im Vergleich mit konduktiven Ladekabeln hohen Kosten und geringen Ladegeschwindigkeiten des induktiven Ladens sowie aufgrund der aktuell höheren Marktreife und weiteren Verbreitung der konduktiven Ladeverfahren kommen im Rahmen der öffentlich zugänglichen Ladeinfrastruktur kurz- bis mittelfristig vorrangig konduktive Ladeverfahren in Betracht. Es ist jedoch anzumerken, dass durchaus Unsicherheiten hinsichtlich der weiteren technischen Entwicklung bestehen [NPE17, S.32ff.].
Glossar
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Öffentliche Ladeinfrastruktur für Elektromobilität (Stand des Wissens: 02.06.2023)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?426949
Literatur
[BDEW20a] Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. (Hrsg.) Der Technische Leitfaden Ladeinfrastruktur Elektromobilität, 2020/01
[NPE17] Nationale Plattform Elektromobilität (Hrsg.) Die Deutsche Normungs-Roadmap Elektromobilität 2020, AG 4: Normung, Standardisierung und Zertifizierung, 2017/04
[Rein14] Justus Reinke Bereitstellung öffentlicher Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge - Eine ökonomische Analyse, 2014
Glossar
kW
= Kilowatt. Die SI-Einheit der Leistung. Als Einheitenzeichen wird der Großbuchstabe W verwendet. Die Einheit ist benannt nach James Watt.
Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad gibt an, welcher Anteil der zugeführten Energie bei einer Umwandlung in die gewünschte Energieform umgewandelt wird, und beschreibt damit die Effizienz beispielsweise einer technischen Anlage.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?426904

Gedruckt am Samstag, 20. Juli 2024 12:18:24