Stromversorgung ohne Kabel: US-Forscher wollen E-Fahrzeuge während der Fahrt laden

Wissenschaftler haben eine Methode entwickelt, mit der sich die Akkus von Elektroautos während der Fahrt mit Strom versorgen lassen.

Artikel veröffentlicht am 14. Mai 2021, 16:24 Uhr, Manuel Bauer

Ladestationen könnten mit der Erfindung eines US-Forschers künftig überflüssig werden. (Bild: Drew Angerer via Getty Images)

Forscher der Cornell University in New York haben eine Technologie entwickelt, mit der sich die Akkus von Elektrofahrzeugen während der Fahrt kabellos laden lassen. Straßen müssten dafür mit einer speziellen Ladespur ausgestattet werden. Eine flächendeckende Umsetzung könnte bereits in fünf bis zehn Jahren möglich sein.

Wie Business Insider berichtet, arbeitet der ehemalige Nasa-Wissenschaftler Khurram Afridi seit sieben Jahren an der Idee, spezielle Metallplatten in den Asphalt von Straßen einzulassen. Die Elemente sind mit einer Hochspannungsleitung verbunden und erzeugen elektrische Wechselfelder. In Fahrzeugen verbaute, passende Gegenstücke werden beim Überfahren der Felder in vertikale Schwingungen versetzt und die Energie auf diese Weise an den Stromspeicher übertragen.

Das Prinzip entspricht dem kabellosen Laden, wie es gegenwärtig vor allem für Smartphones und andere Geräte ähnlicher Größenordnung zum Einsatz kommt. Anstelle der dabei verwendeten Magnetfelder setzt Afridi jedoch auf elektrische Felder. Diese Technologie ist dem Bericht zufolge deutlich effektiver, wird bislang jedoch kaum genutzt, weil für die Umsetzung enorm hohe Frequenzen erzielt werden müssen.

Forscher ist Experte für hohe Frequenzen

Ein Themengebiet, das Afridi als seine persönliche Leidenschaft bezeichnet. Seine gesamte Forschungsarbeit drehe sich um die Idee, neue Technologien durch den Einsatz extrem hoher Frequenzen zu entwickeln, heißt es in dem Bericht. Die größte Herausforderung bei der Umsetzung sei es, die entsprechenden Bauteile und Materialien zu finden, die sowohl die starke Spannung als auch die hohen Frequenzen vertragen.

Die Technologie ist laut Afridi bereits heute funktionsfähig. Ein Nissan Leaf lasse sich damit schon jetzt in vier bis fünf Stunden vollständig aufladen. Bei größeren Autos wie etwa einem Tesla dauere es deutlich länger. In einer Kooperation mit Autobauer Toyota wird das Konzept bereits testweise genutzt, um autonom fahrende Gabelstapler zu laden.

Der Forscher räumt ein, dass es ein enormer Aufwand wäre, ganze Straßensysteme mit den entsprechenden Ladespuren auszustatten. Die Platten müssten in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen von einigen Metern in den Boden eingebracht werden. Die Fahrzeugkarossen dürfen nach jetzigem Stand nicht weiter als 18 Zentimeter vom Untergrund entfernt sein.

Zuerst auf Autobahnen und in Großstädten

Afridi plädiert dafür, zunächst vielbefahrene Autobahnen und große Städte in Angriff zu nehmen. Zudem seien Orte wie Stoppschilder und Ampeln, an denen Autos länger stehenbleiben, für seine Ladeplatten prädestiniert.

Der Forscher glaubt, dass seine Erfindung ein Schlüssel für den Durchbruch von Elektroautos sein könnte. Tatsächlich gilt der Mangel an Lademöglichkeiten als einer der Hauptgründe, warum viele Menschen vom Umstieg auf E-Antrieb absehen.

Laut einer aktuellen Studie wechselt ein Fünftel der US-amerikanischen Elektroautonutzer wegen fehlender Lademöglichkeiten zurück zum Verbrenner. Das Stuttgarter Startup Etree begegnet dem Problem der fehlenden Ladesäulen auf pragmatischere Weise und stellte jüngst seinen mobilen Lade-Service vor.