Elektro-Antrieb Das Prinzip Carrera-Bahn

Wie bei Spielzeugautos: Elektrisch betriebene Fahrzeuge sollen in Zukunft über die Fahrbahn mit Strom versorgt werden. Induktion macht's möglich.

Die Idee klingt, als sei sie von der Carrera-Bahn im Kinderzimmer inspiriert: Wenn in einigen Jahren nur noch Elektroautos durch die Welt rollen, warum sollten sie sich nicht einfach während der Fahrt Energie tanken? Spezielle Fahrspuren auf den Autobahnen könnten das ermöglichen. Über Leitungen im Fahrbahnbelag würde die Batterie des Wagens automatisch aufgeladen.

Das zumindest ist ein Projekt, an dem die Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr (IAV) gemeinsam mit der Technischen Universität Braunschweig und dem Energieübertragungsunternehmen Vahle arbeitet. Sogar eine Demonstrationsstrecke gibt es schon – im Maßstab 1:28, befahren von modifizierten Modellautos.

"Vision Elektromobilität 2050" haben die Partner ihr Projekt getauft. Auf Schleifbügel, wie sie die Spielzeugautos haben, wollen die Erfinder im echten Leben sogar verzichten: Die Batterie lädt sich ohne Berührung auf, per Magnetfeld. "Das Prinzip heißt Induktion", erklärt Wilfried Nietschke, zuständiger Bereichsleiter der IAV. Eine Änderung des magnetischen Flusses kann elektrische Spannung erzeugen – ohne dass zwischen den beiden beteiligten Medien eine mechanische Verbindung bestehen muss.

Auf diese Art werden beispielsweise elektrische Zahnbürsten mit Strom versorgt, auch der Induktionsherd in der Küche erhitzt den Topf nach dem gleichen Prinzip. Und es gibt sogar Fahrzeuge, die heute schon per Induktion mit Elektrizität versorgt werden: unbemannte Transportfahrzeuge für den Lagerbetrieb. Mit denen kennt sich die Firma Vahle aus, Mitglied der Forschungsgruppe "Vision Elektromobilität".

Um die Idee in die Tat umzusetzen, müssten gar nicht alle deutschen Autobahnen mit den entsprechenden Leitern versehen werden. Da mehr Strom generiert werden kann, als im Moment der Übertragung verfahren wird, genügen einzelne Abschnitte als Ladestationen. Wie viel Strom übertragen wird, ist von der Zeit abhängig, die ein Fahrzeug auf der Schleife rollt. Wer schneller fährt, nimmt also weniger Strom mit. Auch wenn es im Projektnamen verankert ist: Bis zum Jahr 2050 soll es nicht dauern, bis die Technik entwickelt ist, hofft Wilfried Nietschke, der früher schon an Magnetschwebebahnen geforscht hat. In zehn bis zwanzig Jahren könnte es soweit sein, sagt der Ingenieur.

Schon viel früher könnte es möglich sein, parkende Elektroautos per Induktion aufzuladen, glaubt Nietschke. Der Stromfluss an den Stationen soll dem der momentan diskutierten Stromtankstellen entsprechen. Mit Kabeln und Steckern müsste allerdings kein Autofahrer hantieren: Da die komplette Technik im Boden versenkt werden könnte, wären auch mutwillige Beschädigungen unwahrscheinlicher als bei konventionellen Stromtanksäulen.

Über die Kosten haben sich die Partner allerdings noch keine Gedanken gemacht. Einige Details sind noch zu klären. "Der Wirkungsgrad der Übertragung liegt bei 95 Prozent", erklärt der Ingenieur Nietschke. Das klingt zunächst gut, bedeutet aber auch, dass immerhin fünf Prozent der Magnetenergie ziellos in den Äther entweichen und, wie der Induktionsherd, metallische Gegenstände erhitzen könnte. Schmuckträger beispielsweise sollten sich also während des Ladevorgangs unbedingt vom Magnetfeld fernhalten.

Die Projektpartner arbeiten gerade an einem Prototyp in Originalgröße, der die Vorteile ihrer Idee verdeutlichen soll. Nietschke berichtet von guten Gesprächen mit Autoherstellern und Stromversorgern. Und er hat, über das Laden der Elektroautos hinaus, noch eine viel größere Vision: Da sich über die Leitungen auch Steuerimpulse übertragen lassen, könnten sich auf den vernetzten Autobahnspuren Autos zu Konvois zusammenstellen lassen, die automatisch fahren, ohne dass der Fahrer lenken oder bremsen muss.

Langweilige Autobahn-Etappen könnte man dann mit einem Nickerchen auf der Rückbank verkürzen. Geht es weiter über Land, oder will man sich kurz die Beine vertreten, dann könnte man den Konvoi verlassen und das Ziel manuell ansteuern. "Das wäre sehr interessant", glaubt Nietschke. "Denn so könnten sich die Vorteile von individueller und  vernetzter Mobilität kombinieren lassen."