Projektbeschreibung

Insbesondere die Nationale Plattform Elektromobilität (NPE) hat in Deutschland immer wieder darauf hingewiesen, dass die internationale Harmonisierung der Ladeinfrastruktur ein Schlüsselelement für eine erfolgreiche Marktdurchdringung der Elektromobilität darstellt (NPE, 2010, 2011, 2014). Dem wird derzeit auch durch eine Reihe von europäischen Forschungsprojekten Rechnung getragen (beispielsweise die Projekte Unplugged, COTEVOS, eMi3 und Green eMotion). Neben der europäischen Ebene ist auch ein Austausch mit weiteren Ländern wichtig um einen möglichst weltweiten Standard zu erreichen. Durch einen frühzeitigen Dialog mit diesen Projekten und anderen Staaten kann ein dieses Forschungsvorhaben erfolgsversprechend verlaufen. Eine Harmonisierung in dem Bereich der Elektromobilität ist aufgrund der globalisierten Automobilindustrie und der – naturgegebenen – Mobilität der Fahrzeuge von sehr großer Wichtigkeit. Das geplante Projekt versucht einen nachhaltigen Grundstein für eine internationale, kooperative aber auch zielgerichtete Diskussion mit dem Ziel einer möglichst umfassenden Harmonisierung der Standards zu legen, wobei der Fokus auf induktivem Laden liegen soll. Dabei werden die sich bereits entwickelnden Standards in den Hauptmärkten für Elektromobilität (China, USA, Europa und Japan) zugrunde gelegt, kritisch beleuchtet und mit japanischen Partnern über eine mögliche Harmonisierung diskutiert.

Dieser bi-nationale Austausch baut auf den Vorarbeiten des Projektes CROME auf. Dort wurde bereits Einigkeit bei der Strategie zur Harmonisierung der Schnelladeinfrastruktur erzielt. Im vorliegenden Antrag „Interoperabilität von induktiven Ladesystemen für E-Pkw“ (IILSE) werden die Themen „Induktives Laden“ und „E-Roaming“ im Fokus stehen. Die starke Partnerschaft zwischen Japan und Deutschland stellt die essentielle Grundlage für eine künftige Standardisierung dar.

Ziele

Die Grundidee ist nicht neu: In industriellen Transportsystemen existiert das Konzept der induktiven Energieübertragung schon seit langem. Für das Laden von Elektrofahrzeugen ist es eine benutzerfreundliche Lösung: Das Kabel entfällt und damit auch der Umstand dieses bei Regen oder Kälte mit der Ladestation verbinden zu müssen. Der Prozess ist sicherer, robuster und beständiger gegen äußere Einflüsse: „Einfach einparken und laden“. Die Idee: Eine im Boden verlegte Spule überträgt drahtlos die Ladeenergie in die Batterie des Fahrzeugs. Unter optimalen Bedingungen gehen dabei nur geringe Mengen Energie verloren. Die Energieübertragung erfolgt induktiv über den Luftspalt zwischen zwei Spulen, die Primär- und die Sekundärspule. Das Prinzip ist ähnlich dem eines Transformators, hier sind die Spulen jedoch resonant gekoppelt. Dabei wird auf deutlich höhere Frequenzen zurückgegriffen. Ein solches System besteht jedoch aus mehreren Komponenten, die sorgfältig aufeinander abgestimmt werden müssen.

Dabei ergeben sich aber auch eine ganze Reihe an Herausforderungen. Zunächst hängt der Erfolg dieser neuen Technologie insbesondere auch von der Nutzerakzeptanz (Angst vor elektromagnetischer Strahlung) sowie der Zahlungsbereitschaft der Kunden ab. Darüber hinaus können durch günstige Ladeplätze (beispielsweise ganzer Parkhäuser) eine Optimierung der (Abfolge der) Ladeprozesse deutlich umfangreicher erfolgen, als es bei den (wenigen und möglicherweise teureren) konduktiven Ladepunkten der Fall ist. Andererseits mag eine gemeinsame Nutzung von Ladeinfrastruktur erleichtert werden. Aufbauend auf Vorarbeiten wird die optimale Allokation von Schnellladesäulen entlang des deutschen Bundesautobahnnetzes bestimmt. Verschiedene elektrotechnische Fragestellungen des induktiven Ladens werden aufgezeigt. Anschließend wird der Schwerpunkt auf das europaweite Roaming gelegt. Hier werden sowohl softwaretechnische, als auch juristische Fragestellungen betrachtet.

Projektkennzahlen

Zeitraum:       01.06.2015 – 31.12.2019
Projektträger: BMWi

Involvierte Personen

Daniel Barth, Lukas Held, Thomas Leibfried

Projektpartner

DFIU, AIFB, ZAR