E-Lastwagen sollen kabellos auf US-Highways laden

Es ist eine kühne Vision, die Ingenieure der Purdue University verfolgen: Sie arbeiten daran, kabelloses Laden von E-Lastwagen während der Fahrt auf US-Highways zu ermöglichen. Ist ein Pilotprojekt erfolgreich, so könnte die Technologie den Güterverkehr revolutionieren.

purdue university team induktives laden e lkw
Bild: Purdue University/Vincent Walter

Zwar ist die Idee des kabellosen Ladens von E-Fahrzeugen nicht ganz neu und wird unter anderem von der israelischen Firma Electreon verfolgt. Doch bei deren Versuchen geht es bislang eher um die Aufladung auf langsamen Strecken wie bei einem Pilotprojekt im Stadtverkehr von Detroit. Dies für Autobahnen – und insbesondere für schwere Lkw – zu ermöglichen, stellt jedoch eine besondere Herausforderung dar.

Da die Fahrzeuge auf Autobahnen viel schneller fahren als in der Stadt, müssen sie mit einer höheren Leistung geladen werden. „Wir entwickeln ein System, das in der Lage ist, Sattelschlepper aufzuladen, während sie mit 65 Meilen pro Stunde über die Straße fahren“, erklärte John Haddock, Professor an der Lyles School of Civil Engineering in Purdue, gegenüber U.S. News & World Report.

Das von den Purdue-Forschenden entwickelte kabellose Ladesystem soll dementsprechend mit einer viel höheren Leistung arbeiten, als sie bisher in den USA demonstriert wurde – nur wie viel stärker, das geben die Forscher in der Mitteilung nicht genau an. Durch die Anpassung an den höheren Energiebedarf von Schwerlastfahrzeugen kann das System auch den niedrigeren Energiebedarf anderer Fahrzeugklassen decken, sprich: es ist auch für Pkw tauglich.

Wenn es gelingen würde, Autobahnen mit Blick auf schwere Lkw zu elektrifizieren, so würde dies elektrische Lkw viel attraktiver machen und würde zugleich bei der Treibhausgasreduzierung helfen. Denn schwere Nutzfahrzeuge sind eine der größten Quellen von Treibhausgasemissionen im US-Verkehrssektor, da sie einen großen Teil des Verkehrs auf den Interstates ausmachen, also auf den US-Autobahnen. Im Vergleich zu Pkws benötigen diese Lkws auch viel mehr Kraftstoff, damit sie ständig alles transportieren können, von Paketen bis zu Stahl.

Induktives Laden ermöglicht kleinere Batterien

„Die so genannte ‚mittlere Meile‘ der Lieferkette, d. h. alle Fahrten, die schwere Lkw zurücklegen müssen, um Waren von einem größeren Ort zu einem anderen zu transportieren, ist der schwierigste Teil des Transportsektors, den es zu dekarbonisieren gilt“, so Nadia Gkritza, Professorin für Bauingenieurwesen sowie Agrar- und Biotechnologie an der Purdue University.

Könnten Elektro-Lkw während der Fahrt auf Autobahnen aufgeladen werden oder zumindest ihren Ladezustand stabil beibehalten, würden sie kleinere Batterien benötigen als bislang und könnten entsprechend mehr Ladung transportieren, was die Kosten für den Einsatz von E-Fahrzeugen im Güterverkehr erheblich senken würde.

In Zusammenarbeit mit dem Indiana Department of Transportation (INDOT) fiel nun vor wenigen Tagen der Startschuss für den Baustart einer Teststrecke. Auf einer Viertel Meile (400 Meter) der U.S. Highways 231 und 52 in West Lafayette können die Purdue-Ingenieure bald erstmals unter realen Bedingungen testen, ob und wie gut die kabellose Ladetechnologie funktioniert. Dabei wird ein schwerer E-Lkw des Herstellers Cummins zum Einsatz kommen, um zu sehen, ob dieser wirklich bei Autobahn-Geschwindigkeit mit Strom versorgt werden kann.

Bei dem Projekt werden die von den Purdue-Forschenden entwickelten Sendespulen in speziell dafür vorgesehenen Fahrspuren unter dem normalen Betonbelag installiert und senden Strom an Empfängerspulen, die an der Unterseite des Fahrzeugs von Cummins angebracht sind.

Das Projekt war mit Spannung erwartet worden, nachdem Indianas Gouverneur Eric Holcomb es 2022 auf einer Umweltkonferenz der Vereinten Nationen in Ägypten angekündigt hatte. „Dank einiger Ingenieure und Pioniere aus Purdue entwickeln wir den weltweit ersten Prüfstand für kabelloses Laden auf Autobahnen“, sagte er damals. „Bitte merken Sie sich das. Ja, wir werden testen, ob vorbeifahrende Lastwagen aus Beton heraus aufgeladen werden können.“

purdue.edu

7 Kommentare

zu „E-Lastwagen sollen kabellos auf US-Highways laden“
Wolfbrecht
15.04.2024 um 16:29
Ähnlich unbezahlbarer, unwirtschaftlicher Unsinn wie Oberleitungen auf Autobahnstrecken, vielleicht noch teurer: Man stelle sich nur mal Fahrbahnreparaturen in dem mit Kupfermengen vollgestopftem Fahrbahn-Asphalt vor ...
Philipp
17.04.2024 um 16:31
Verstehe nicht was gegen Oberleitungen spricht. Das Prinzip ist von der Schiene seit über 100 Jahren bekannt und hat sich bewährt. Aus meiner Sicht muss auch nicht die gesamte Strecke elektrifiziert sein, es reichen ja einzelne Abschnitte in denen die Lastwagen auf Langstrecke beim Fahren nachladen können. So lässt sich die Größe der Batterien im Griff halten und das Problem der Stellplätze (mit Ladeanschluss) auf den Raststätten minimieren.
Thomas
15.04.2024 um 19:38
Es ist ein Umdenken erforderlich. Ich finde das Prinzip nicht schlecht. Ladeinfrastruktur an den Rastplätzen für die Brummis wären auch toll. Oder gar neben der Zugmaschine auch den Anhänger mit Akku und Motoren zu elektrifizieren. Aber vermutlich ist aufgrund der Vorgaben der Transportbranche mit maximaler Gewichts - und Platzausnutzung genau da der Hase im Pfeffer. Somit sind wir wieder bei den Induktionsspulen in der Straße... Hmmm... Besser als die Hände in den Schoß legen allemal.
Krenn Max
16.04.2024 um 10:26
Es handelt sich dabei um das Trafoprinzip mit Primär- und Sekundärspule, bei dem die Primärspulen aus Millionen Tonnen von Kupfer unter dem Beton bzw. Aspalt verbaut werden sollten. Die Sekundärspule befindet sich unter dem LKW möglichst knapp über dem Boden. Da dabei der magnetische Schluß extrem klein ist (Eisenkern ist unterbrochen!) ist auch die Effizienz extrem klein. Es ist sehr traurig, wenn dies sogenannte Wissenschaftler noch immer nicht wissen, Unsummen für solche Forschungen lukrieren und so sinnlos Rohstoffe und Energie "vernichten". Es ist nur elementares elektrotechnisches Wissen, das scheinbar den "Forschenden" fehlt. Leider fallen auch fast alle Forschungen rund um Wasserstoff in die gleiche Kategorie.
Martin Seiler
16.04.2024 um 11:20
Wie wir seit den Umtrieben zur Wasserstoffwirtschaft wissen, sind Forschende heute in erste Linie Ökonomen, die es auf Fördergelder abgesehen haben. Der gute Klang bildet bei den Politikern den entscheidenden Eindruck.
Martin Seiler
16.04.2024 um 11:36
Der Ladestromdurchsatz würde in diesem Szenario sehr groß sein und einen enormen Materialeinsatz an Metallen nach sich ziehen. Da halte ich den Oberleitungsansatz noch für angemessener, obwohl er natürlich eine Zumutung für die Menschen darstellt. Am großen Akku führt wohl kein Weg vorbei. Man könnte aber über Induktions-Parkfelder nachdenken, wenn sich das abrechnungstechnisch darstellen lässt, um das Handling am Parkplatz zu erleichtern.
Egon Kohler
16.04.2024 um 15:32
Es ist sicher lobenswert, solches zu erforschen und das technisch Darstellbare aufzuzeigen. Bei stehenden Fahrzeugen ist ja induktiv laden bereits machbar, allerdings teuer, mit relativ kleiner Leistung und mit relativ hohen Verlusten. Aufladen während der Fahrt mit Autobahn-Tempo ist allerdings noch eine Grössenordnung komplizierter und teurer, von daher bis auf weiteres nicht praktikabel.

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