Congreen – Drahtlose Energieübertragung für umweltschonendes Autofahren: Das Ende manueller Tank- beziehungsweise Ladevorgänge

Das von der Landesregierung NRW avisierte Zeitalter der Elektromobilität und der elektrisch angetriebenen Fahrzeuge wird ein wichtiger Schritt, Lösungen für globale Probleme wie die endlichen Rohstoffreserven und den Schutz des Klimas bereit zu stellen. Einen großen Beitrag zu diesen Lösungen will auch die IMST GmbH als federführender Akteur mit dem Projekt „Congreen“ leisten. Denn die drahtlose Übertragung elektrischer Energie, um ein Fahrzeug anzutreiben oder die Energiespeicher aufzufüllen, wäre ein Durchbruch bei einem der Hauptaspekte der Elektromobilität, der Infrastruktur des Aufladens.

„Die Idee unseres Vorhabens besteht darin, eine kontaktlose Energieübertragung zu entwickeln, über welche sehr komfortabel und für den Fahrzeugführer praktisch unbemerkt die Aufladung der Fahrzeugbatterie stattfinden kann“, macht Prof. Dr. Peter Waldow, Geschäftsführer von IMST, die bequeme Zukunftsart des „Tankens“ deutlich. Sobald das Auto zum Stehen kommt, startet automatisch die Ladephase. „In einem ersten Schritt konzentrieren wir uns dabei aus infrastrukturellen Gründen auf Fahrzeuge mit typischen Aufenthaltsorten, also Bussen, die an Haltestellen geladen werden, oder Taxen, die an den Taxiständen ihre Batterien füllen können.“ Mit dem Projekt hat das Konsortium, dem auch die Stolberg HF-Technik AG und das Institut für Kraftfahrwesen Aachen angehören, aber ebenso bereits weiterführende Szenarien im Visier. „Eine Erweiterung der Projektidee auf eine Aufladung passend ausgestatteter Fahrzeuge während der Wartephasen an roten Ampeln oder auf Parkplätzen beim Einkaufen ziehen wir durchaus in Betracht.“

Zur Realisierung des Ladevorgangs ohne konventionelle Stecker und Kabel will das innovative Trio im Grundsatz drei Module entwickeln: einen Generator, ein Antennen-/ Kopplungsmodul sowie ein Empfänger-/ Gleichrichterteil. Der Generator wird in den Boden der Bushaltestelle oder der Parkplätze eingelassen und ist mit einer Energiequelle verbunden. Er konvertiert aus einem dreiphasigen Netzanschluss die vorhandene Spannung auf eine sogenannte „Rechteckspannung“. Das Kopplungsmodul überträgt mit einem magnetischen Wechselfeld die Energie über eine Strecke von mehreren Zentimetern kontaktlos zur Empfängerseite. Das Empfängermodul wandelt die induzierte Spannung wieder in eine gleichgerichtete elektrische Leistung um, damit die Batterie der elektrisch angetriebenen Fahrzeuge aufgeladen werden kann. Die einfachste Lösung für die Installation des Empfängers wäre dabei die Unterseite des Fahrzeugs.

„Wenn externe Ladephasen nicht nur in Form von Übernacht-Ladungen, sondern auch während der Standphasen des normalen Alltagsbetriebs zu realisieren sind, wird die Energieeffizienz der Fahrzeuge weiter verbessert“, nennt Waldow eines der wesentlichen Ziele von Congreen. „Über einen stetig optimalen Batterieladegrad können die Emissionen deutlich reduziert werden.“

Da eine solche technische Neuheit auch positive Auswirkungen auf das gesamte Automotive-Cluster in NRW haben wird und das Know-how im Bereich der kontaktlosen Energieübertragung ein wesentlicher Baustein für den Elektromobilitätsstandort Nordrhein-Westfalen darstellt, unterstützt das Ministerium für Wirtschaft, Mittelstand und Energie NRW die erforderlichen Entwicklungsschritte. Insgesamt rd. 239.000 Euro erhalten die drei Projektpartner aus dem NRW-EU Ziel2-Programm, nachdem sie erfolgreich am Wettbewerb „Automotive.NRW“ teilgenommen haben.

„Falls die Ergebnisse von Congreen technologisch überzeugend sind, könnte mithilfe weiterer Partner eine Fertigung in größeren Stückzahlen realisiert werden“, hat auch Waldow den Automobilstandort NRW im Blick. „Hierzu würde unser Netzwerk um weitere Kooperationspartner ausgebaut, idealerweise aus Bereichen der Wertschöpfungskette, die die derzeit Beteiligten nicht direkt abdecken.“


Kontakt

IMST GmbH
Carl-Friederich-Gauss Str. 2
47475 Kamp-Lintfort
Winfried Bilgic
bilgic(at)imst.de
www.imst.de

Institut für Kraftfahrzeuge
RWTH Aachen University
Steinbachstraße 7
52074 Aachen
Sebastian Mathar
mathar(at)ika.rwth-aachen.de
www.ika.rwth-aachen.de

Stolberg HF-Technik AG
Muensterau 168
52224 Stolberg-Vicht
Ulrich Hansen
ulrich.hansen(at)stolberg-hf.com
www.stolberg-hf.com