Laden während der Fahrt: Induktives Charging und Solarfahrzeuge als Alternativen zu Wallbox und Ladesäule?

Lange Ladezeiten, geringe Reichweiten und zu wenige Ladestationen zählen zu den Hauptgründen, die gegen den Erwerb eines Elektroautos sprechen. In einer Umfrage aus dem Jahr 2022 wurden alle drei Argumente von 60 – 65 % der Befragten genannt und rangierten damit ganz vorn. Konventionelle Lösungen für diese Probleme sind die Weiterentwicklung der Batterietechnologie und der Ausbau der Ladeinfrastruktur. Doch es gibt auch ganz andere Ansätze: Warum nicht das Elektroauto während der Fahrt permanent mit Strom versorgen?

Mit Solarzellen beim Fahren Sonnenenergie tanken

Eine Möglichkeit dazu sind Solarpanels, die sowohl im Stand als auch beim Fahren Strom für die Hochvoltbatterie generieren. Neu ist die Idee nicht: Bei Wohnmobilen wird das bereits seit Jahren mit Solarmodulen auf dem Dach praktiziert. Diese erzeugen Strom für die Bordbatterie, mit der beispielsweise die Innenbeleuchtung oder der Kühlschrank eines Campers betrieben werden.

Volkswagen nutzt ein solches Solardach nun als Energielieferanten für den Antrieb eines Elektrofahrzeugs. Das Dachmodul wurde kürzlich als Sonderausstattung für den elektrischen Kleinbus ID.Buzz vorgestellt und wird ab Anfang 2024 erhältlich sein. Die Leistung soll bis zu 600 Watt betragen. Als alleinige Stromquelle kommt das Dach damit nicht in Betracht, es trägt aber immerhin zur Erhöhung der Reichweite bei. Bis zu 3.000 zusätzliche Kilometer jährlich sind nach Angaben von VW mit der Solarerweiterung möglich.

Bereits einen Schritt weiter war das Münchner Start-up Sono Motors. Deren Solarauto Sion hat nicht nur ein Solardach, sondern eine komplett aus 465 Solarzellen bestehende Außenhaut. Die rechnerische Reichweite allein mit Sonnenenergie soll jährlich 5.800 Kilometer betragen. Doch der Prototyp schaffte es nicht bis zur Serienfertigung: Mitte Mai musste das Unternehmen Insolvenz anmelden. Aktuell ist völlig offen, ob ein anderer Hersteller die patentierte Solartechnologie von Sono im Automobilbereich zum Einsatz bringen wird.

Die Straße als induktiver Stromlieferant

Auch induktives Laden ist zunächst nichts Neues. Dabei wird Strom auf kurze Distanz kabellos durch elektromagnetische Spulen übertragen. Für viele Geräte, beispielsweise Handys oder Smartwatches, gibt es das schon seit Jahren. Und auch für Elektrofahrzeuge, die mit der entsprechenden Hardware ausgerüstet sind, funktioniert die Technologie. Dazu muss das Auto auf einer Ladespule abgestellt werden: Der Vorgang läuft demnach statisch ab.

Theoretisch funktioniert das auch dynamisch, wenn also ein Elektroauto über eine oder mehrere Ladespulen fährt. Durch das Verlegen von Magnetspulen unter dem Asphalt einer Straße könnten Elektrofahrzeuge dann bei der Fahrt induktiv aufgeladen werden. Das Konzept wurde auf diversen Teststrecken erprobt: Bis zu 70 Kilowatt Ladeleistung und Wirkungsgrade um die 85 % konnten dabei erzielt werden. 

Allerdings sind die bestehenden Teststrecken nur wenige Meter lang, was vor allem finanzielle Gründe hat. Denn pro Meter fallen etwa 1.000 Euro Kosten für den Umbau an. Doch die ersten Resultate waren offenbar für Politik und Investoren interessant genug, um die Technik nun im größeren Stil zu erproben. So wird der US-Bundesstaat Florida ein 1,6 Kilometer langes Teilstück der Route 516 mit der Technologie ausstatten. Und in Nordbayern soll bis Mitte 2025 ein Autobahnabschnitt von einem Kilometer Länge mit Induktionsspulen ausgerüstet werden.

Kritiker bezweifeln, dass sich die Technologie durchsetzen kann. Sie verweisen vor allem auf die immensen Kosten und langen Bauzeiten, aber auch auf technische Vorbehalte. Der Wirkungsgrad von 85 % müsse deutlich erhöht, die Technologie genormt und die Stabilität bei unterschiedlichen Fahrzeugtypen und Fahrgeschwindigkeiten sichergestellt werden. Investitionen in schnelles Laden und in eine leistungsfähige Ladeinfrastruktur seien da vergleichsweise viel erfolgversprechender.

Fazit

Laden während der Fahrt ist eine verlockende Vision. Kein Suchen nach einer freien Ladesäule, kein Warten beim Ladevorgang und Reichweiten in ganz neuen Dimensionen. Es bleibt indes vorerst nur eine Vision.

Das Laden mit Solarzellen ist eine bewährte Technologie, die einen begrenzten Beitrag zum Energiebedarf eines Elektrofahrzeugs leisten kann. Ihr Output ist aber zu niedrig, um Lade- oder Reichweitenprobleme signifikant zu verringern. Dynamisches induktives Laden hat hingegen Potenzial, steht jedoch als Zukunftstechnologie noch ganz am Anfang. Wie sie sich langfristig entwickelt, ist unklar. Klar ist aber: Für die kurz- und mittelfristigen Herausforderungen der nächsten Jahre ist sie nicht die Lösung. 

• https://de.statista.com/statistik/daten/studie/1179994/umfrage/umfrage-zu-gruenden-gegen-den-kauf-eines-elektroautos-in-deutschland/
• https://www.autobild.de/artikel/vw-abt-e-line-id.buzz-camper-solardach-22635963.html
• https://utopia.de/ratgeber/sonomotors-sion-auto-solar-elektroauto/
• https://www.adac.de/rund-ums-fahrzeug/autokatalog/marken-modelle/sono-motors/sono-motors-sion/
• https://www.swr.de/wissen/e-auto-waehrend-der-fahrt-induktiv-laden-102.html
• https://www.24auto.de/news/elektroauto-induktiv-laden-florida-teststrecke-enrx-autobahn-ladesauele-zr-92271395.html
• https://www.focus.de/auto/news/elektrifizierter-irrweg-hintergrund-so-unrealistisch-ist-das-induktive-laden_id_190095595.html