Elektrisch betrieben

Elektromobilität wird immer beliebter. Gesucht: innovative Techniken.

Die Zukunft fährt elektrisch

Hohe Speicherkapazitäten und neue Ladetechnologien sollen Elektromobilität massentauglich machen. Insbesondere induktive Übertragungstechniken versprechen grosses Potenzial.

Nachhaltige Mobilität ist gefragt: Für immer mehr Autofahrer ist ein Elektromobil eine interessante Alternative. Laut dem Statistik-Portal Statista fuhren 2016 nahezu 11‘000 Autos in der Schweiz mit Elektroantrieb. Verglichen mit 2006 bedeutet dies einen Anstieg um das Zwanzigfache. Führend ist derzeit Norwegen mit über 100‘000 elektrisch betriebenen Fahrzeugen. Ein weiterer Anstieg ist wahrscheinlich, denn ab 2025 möchte das Land keine Verbrennungsmotoren mehr zulassen. Als Reaktion auf die Diesel-Affäre erwägt Deutschland eine verbindliche Quote für Elektroautos in Europa. Diese soll Bestandteil eines Fünf-Punkte-Plans zur Zukunft der Automobilindustrie in Deutschland sein. Einen erheblichen Anteil am Aufschwung der Elektromobilität hatte Elon Musk durch die Gründung von Tesla. Bewegten sich die bisherigen Modelle vor allem im gehobenen Preissegment, ist der neue Tesla 3 viel günstiger. Doch auch die übrigen Hersteller bleiben nicht untätig. Fachleute entwickeln emsig weiter, um neben technischen auch infrastrukturellen Ansprüchen gerecht zu werden.

Intensive Entwicklung von Ladetechniken

Insbesondere kabelfreie Ladesysteme für Elektromobile könnten die Fahrzeugsparte noch beliebter machen – sie erhöhen den Komfort und die Sicherheit beträchtlich. Als erster Wissenschaftler beschäftigte sich Nikola Tesla um 1900 mit der drahtlosen, kontaktlosen Energieübertragung und half nebenbei dem gleichnamigen Elektromobilhersteller bei der Namensfindung. Tesla erkannte, dass sich Strom über ein magnetisches Feld von einer Spule auf eine zweite Spule übertragen lässt, die nicht an den gleichen Stromkreis angeschlossen ist. Diese Technik wird heute bereits bei Zahnbürsten, Induktionsherden oder Mobiltelefonen eingesetzt.

Auch die Forschung befasst sich mit berührungsfreien und kabellosen Schnellladesystemen für Elektrofahrzeuge. Das weltweit erste für den Strassenverkehr zugelassene System entwickelte die Technische Hochschule Deggendorf in Deutschland. Während herkömmliche Ladesysteme eine Leistung von 3,6 kW erreichen, gelang der E-Wald-Forschungsgruppe eine übertragene Nennleistung von 30 kW. Bereits nach 30 Minuten Ladedauer sind 80 Prozent der Kapazität erreicht. Ein elektromagnetisches Wechselfeld sorgt für die Energieübertragung, wofür eine Primärspule im Boden und eine Sekundärspule im Fahrzeug notwendig sind. Um die Energieübertragung auszulösen, müssen sich die beiden Ladeplatten möglichst genau übereinander befinden. Dabei hilft ein Positioniersystem im Wagen.

Zuhause induktiv laden

Mit dem Hybridfahrzeug 530e bringt BMW die induktive Ladetechnik demnächst in den privaten Haushalt. Ab 2018 ermöglicht der Hersteller seinen Kunden erstmalig eine kabellose Energieübertragung auf einen fahrzeugseitigen 9,2-kWh-Lithium-Ionen-Akku. Die dafür notwendige 40 kg schwere Bodenplatte kann in Auffahrt oder Garage platziert und mit normalem Haushaltsstrom oder einem Drehstrom-Anschluss für beschleunigte Ladevorgänge verbunden werden. Rund 3,5 Stunden dauert der verkürzte Ladevorgang, mit herkömmlichem Haushaltsstrom sind dafür rund 5 Stunden notwendig. Gerät ein Tier zwischen Fahrzeug und Bodenplatte, stoppt der Ladevorgang zwischenzeitlich. Laub oder dergleichen beeinträchtigt die Ladefunktion hingegen nicht

Strom selber erzeugen

Auch bei herkömmlichen Ladestationen fürs Eigenheim geht die Entwicklung weiter. Sie unterscheiden sich nicht mehr nur in der Ladeleistung und dem Steckertyp. Mit der Anbindung an die Photovoltaikanlage auf dem Dach können Hausbesitzer einen Teil des benötigten Stroms selbst erzeugen – kostengünstig und umweltfreundlich. Mit einem Lastmanagementsystem kann der Ladevorgang auf den Betrieb von Verbrauchern wie Wärmepumpe, Boiler oder Waschmaschine abgestimmt werden. So erhöht sich der Eigenverbrauch, was sich bei sinkenden Einspeisevergütungen zusätzlich lohnt. Die Installation der Ladestation und die Anbindung der PV-Anlage sollte ein qualifizierter Elektroinstallateur vornehmen, der sich mit Normen und Anforderungen für den Anschluss von Ladestationen auskennt. Vor allem bei älteren Gebäuden muss die Elektroinstallation geprüft werden. Nur so ist das Laden bei voller Leistung auch über mehrere Stunden hinweg sicher.

Tesla 3

Mit dem Tesla 3 produziert das Unternehmen ein Elektromobil für die Mittelklasse. Hier kann die Präsentation durch Elon Musk vom März 2016 nachverfolgt werden. Das erste produzierte Modell veröffentlichte Elon Musk im Juli auf Twitter.

Marktübersicht 2017 (Quelle: Electrosuisse)

Die neue Marktübersicht von e'mobile ist erschienen. Diese Broschüre führt Personenwagen mit maximal 3,5 t Leergewicht auf, die in der Energieeffizienzkategorie A eingestuft sind und höchstens 95 g CO2 pro Kilometer ausstossen. Gezeigt werden die technischen Daten jeweils für die Version mit dem tiefsten Preis und bei gleichem Preis für jene mit den tiefsten CO2-Emissionen.

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