Zum ersten Mal in den Vereinigten Staaten erhielt ein elektrischer Lkw mit großem Gewicht Energie, während er auf der Autobahn fuhr, mit realer Geschwindigkeit und ohne anzuhalten. Der Meilenstein zeigt, dass eine Straße, die in der Lage ist, elektrische Lkw während der Fahrt aufzuladen, kein futuristisches Konzept mehr ist, sondern zu einer technisch fundierten und wirtschaftlich potenziellen Technologie wird.
Der experimentelle Abschnitt in Indiana
Der Testabschnitt von 400 Metern wurde auf der U.S. 52/231 in West Lafayette (Indiana) installiert. Das Projekt wurde von Ingenieurteams der Purdue University zusammen mit dem Indiana Department of Transportation (INDOT) entworfen, in Zusammenarbeit mit Unternehmen wie Cummins, AECOM und White Construction.
Der Test wurde im Herbst mit einem modifizierten Klasse-8-Lkw durchgeführt, der mit einer Empfangsspule unter dem Chassis ausgestattet war.
„Die Technologie funktioniert nicht nur, sondern kann auch für reale Umgebungen und Fahrzeuge jeder Größe skaliert werden“, erklärte Nadia Gkritza, Professorin an der Purdue University.
Dynamische drahtlose Energieübertragung
Das System basiert auf der dynamischen drahtlosen Energieübertragung, einer Weiterentwicklung der Induktionsladegeräte, die bereits bei Mobiltelefonen verwendet werden, jedoch auf viel höhere Leistungen gebracht.
- Der Fahrbahnbelag verbirgt große Sendespulen, die Magnetfelder erzeugen, die in der Lage sind, bis zu 190 kW an einen Lkw zu übertragen, der mit 105 km/h fährt.
- Um das Ausmaß zu verstehen: Diese Leistung könnte 100 Haushalte gleichzeitig versorgen.
Die Integration der Spulen in den Beton, das vorherrschende Material auf stark befahrenen Autobahnen, gewährleistet Widerstandsfähigkeit gegen extreme Lasten und thermische Zyklen und reduziert zudem die Wartungskosten im Vergleich zu komplexeren Alternativen.
Ein historischer Fortschritt, der die Straße zu einem aktiven Teil der Energiewende macht.
Auswirkungen auf den Gütertransport
Lkw sind das Rückgrat des Gütertransports in den Vereinigten Staaten, aber ihre Elektrifizierung steht vor Herausforderungen: riesige, schwere und teure Batterien, lange Ladezeiten und eine Verringerung der nutzbaren Ladekapazität.
Das drahtlose Laden auf der Autobahn verändert den Ansatz:
- Geringere Abhängigkeit von riesigen Batterien, was die Kosten senkt.
- Größere Ladekapazität durch Freigabe von Raum und Gewicht.
- Weniger Stopps, was die Logistik verbessert und die Zeiten verkürzt.
Darüber hinaus kann ein System, das für einen Lkw mit 40 Tonnen ausgelegt ist, auch Autos, Lieferwagen oder Busse ohne wesentliche Änderungen versorgen.
Vorteile in der Kette
Das Team von Purdue betont, dass, wenn die Straße Energie liefert, die Fahrzeuge kleinere, billigere und leichtere Batterien mit sich führen können, mit Ketteneffekten:
- Geringere Anschaffungskosten.
- Geringerer Einsatz von kritischen Materialien wie Lithium, Nickel und Kobalt.
- Verteilte und konstante Ladung, ohne Spitzen in der Netzbelastung.
- Massive Reduzierung der Megalader-Infrastruktur.
„Die Straße wird zum Ladegerät. Genau wie ein Handy auf einer kabellosen Basis, aber im Maßstab einer Autobahn“, fasste John Haddock, Professor für Bauingenieurwesen, zusammen.
Standards und Interoperabilität
Das Projekt ist Teil von ASPIRE, einem von der National Science Foundation finanzierten Forschungszentrum, das mehr als 400 Mitglieder aus Universitäten, Industrie, NGOs und öffentlichen Einrichtungen zusammenbringt.
Das Ziel ist es, Fragmentierung zu vermeiden und ein interoperables Modell zu fördern:
- Jedes kompatible Fahrzeug sollte jede elektrifizierte Straße nutzen können.
- Die Betreiber benötigen technische und finanzielle Sicherheit, bevor sie investieren.
- Die Industrie benötigt Stabilität, um angepasste Fahrzeuge herzustellen.
Globale Auswirkungen
Staaten wie Utah, Colorado, Michigan und Florida untersuchen bereits ähnliche Szenarien. In Europa machen Länder wie Deutschland, Schweden und Italien eigene Tests, während Israel und Südkorea ihre Modelle entwickeln.
Der Test in Indiana wird entscheidend sein, um Protokolle und Standards für dynamisches Laden zu definieren, die für eine breite Akzeptanz unerlässlich sind.
Die experimentelle Autobahn in Indiana öffnet sehr realistische Türen:
- Elektrische Korridore für Güter zwischen Häfen und Logistikzentren.
- Reduzierung des Spitzenenergieverbrauchs.
- Beschleunigte Elektrifizierung des Schwertransports.
- Effizientere Nutzung des öffentlichen Raums.
Ein kleiner Schritt in Metern, aber ein großer in der Vision: die Straße zu einem aktiven Teil der Energiewende zu machen.