Stromladen geht auch ohne Kabel

Nikola Tesla schuf 1893 das erste System zur Übertragung von Energie über die Luft. Er machte sich dabei das Anfang des 19. Jahrhunderts von Michael Faraday entdeckte Prinzip der Induktion zunutze. 1961 verkaufte General Electric die erste per Induktion und damit drahtlos aufladbare Zahnbürste. 1996 stattete General Motors sein Elektroauto EV1 mit sogenannten Induction Paddles aus, nahm das Modell später jedoch vorzeitig vom Markt. Die Technologie, die der drahtlosen Energieübertragung zugrunde liegt, ist also nicht unbekannt – auf Elektrofahrzeuge wird sie allerdings erst seit recht kurzer Zeit angewendet. Die Prinzipien sind aber die gleichen.

Angesichts der äußerst ehrgeizigen Ziele, die Autohersteller bezüglich der Elektrifizierung eines wesentlichen Anteils ihrer künftigen Modelle bekanntgeben, tun Zulieferer gut daran, sich für die bevorstehende Nachfrage mit innovativen Lösungen zu wappnen. „Wir sind überzeugt, dass sich für unser Unternehmen auf dem Gebiet der kabellosen Ladetechnologie einzigartige Möglichkeiten bieten. Diese Chancen werden wir nutzen“, sagt Johannes Biermann, Head of Product Line Wireless Power Transmission. Als Spezialist für die Entwicklung und Fertigung von Produktlösungen zum Schutz der Fahrzeug­unterböden hebt sich Röchling Automotive mit vollständig integrierten Lösungen von seinen Mitbewerbern ab. Eine Produktentwicklung, bei der die Bauteile für das kabellose Laden direkt in intelligente Unterboden­systeme integriert werden, scheint auf der Hand zu liegen. So entsteht eine Ladetechnologie für Elektrofahrzeuge, die dem neuesten Stand der Technik entspricht – und einen Mehrwert für den Kunden bietet. Darüber hinaus erfordert diese Technologie keine sichtbare Infrastruktur in Form von Ladesäulen, wie sie beim kabelgebundenen Laden notwendig ist. Die Senderspulen zum Laden werden im Boden verlegt, wo sie vor Wettereinflüssen und möglichem Vandalismus geschützt untergebracht sind. Somit gibt es auch keine frei zugänglichen und spannungsgeführten Bauteile.

Sender und Empfänger
Die Idee hinter dem drahtlosen Laden ist schnell erklärt: Eine Senderspule mit speziellem Lackdraht, die sogenannte Primärspule, wird in einem Gehäuse („Park-Pad“) auf oder im Boden montiert. Anschließend leitet man Wechselstrom durch die Spule, wodurch ein Magnetfeld entsteht. Das Elektrofahrzeug selbst ist mit einer ultradünnen Empfängerspule, der sogenannten Sekundärspule, im Fahrzeugunterboden ausgestattet. Diese Fahrzeugspule wird dann mit einer Positionierungshilfe im Magnetfeld der Primärspule positioniert. Sender und Empfänger sind durch einen Luftspalt getrennt. Dadurch wird in der Sekundärspule ein elektrischer Strom induziert und an die Batterie weitergeleitet. Voilà – schon ist das Elektrofahrzeug kabellos geladen.

Der Aufbau der Ladeeinrichtung ist im Wesentlichen der gleiche wie beim derzeit weltweit gängigen kabelgebundenen Laden: Eine drahtlose Basisladestation wird an ein 220/240-Volt-Netz angeschlossen. Diese Basisstation ist über ein Stromkabel mit der Primärspule für die Energieübertragung verbunden. Die Spule wird dort platziert, wo das Elektrofahrzeug üblicherweise parkt (Home Charging) oder zum Laden platziert wird (halb- oder voll­ öffentlicher Bereich). Das kabellose Park-Pad wandelt die eingehende elektrische Leistung aus dem Stromnetz in magnetische Energie um, die sicher über eine Luftstrecke hinweg an die Empfängerspule übertragen werden kann. Diese ist in den Unterboden des Fahrzeugs integriert. Der Empfänger wandelt die magnetische Energie dann wieder in elektrische Energie um.

Röchling Automotive setzt derzeit verschiedene Maßnahmen um, um sich im Bereich des drahtlosen Ladens als Zulieferer der Wahl in Stellung zu bringen, und hat dazu auch ein eigenes Team für diesen Themenbereich gegründet. Das Team forscht nicht nur in den weltweiten Technical Centern des Unternehmens, sondern auch in einem Wireless-Power-Transmission (WPT)-Hub, ein in einer Garage installiertes Innovationszentrum im Werk Worms – ganz in Start-up-Atmosphäre. „Als Anbieter von Systemlösungen werden wir in allen regionalen Märkten die Systeme liefern können, die die Anforderungen der jeweiligen OEM-Kunden am besten erfüllen“, sagt Biermann. Asiatische Kunden fragen möglicherweise Produkte mit anderen Eigenschaften nach als Kunden in den USA oder in Europa – und für sie alle ist Röchling Automotive der richtige Ansprechpartner.

 
 

Johannes Biermann

Röchling Automotive, Head of Product Line Wireless Power Transmission, Product Area New Mobility

Phone: +49 6241 844-423

johannes.biermann@roechling-automotive.de