Einführung in die Aufladung von Elektrobussen – unter Verwendung von Reifen
Das aus ETH Zürich hervorgegangene Unternehmen Winduction hat ein induktives Ladesystem entwickelt, das Elektrobusse an Haltestellen über ihre Räder mit Energie versorgt. Dadurch könnten kleinere Batterien verwendet werden, was sowohl den Energieverbrauch als auch die Betriebskosten verringert. Für 2028 ist ein Pilotprojekt geplant.
Die drei Gründer von Winduction vor ihrem Elektrobus: Laurin Schwitter, Sylvain Fricker und Sonam Bhuka (von links nach rechts)
Bild: Winduction
Winduction’s Ansatz für die induktive Ladung stützt sich nicht auf eine Spule, die unter dem Fahrzeug montiert ist. Stattdessen wird das Rad genutzt. Eine Ladeplatte ist in die Straßenoberfläche eingebaut, während eine zweite Spule in einem speziell entwickelten Busreifen integriert ist. Wenn der Bus über die Platte hält, wird Energie über ein Magnetfeld vom Boden durch das Rad in die Batterie des Fahrzeugs übertragen.
Diese Technologie soll es elektrischen Bussen ermöglichen, ihre Batterien während kurzer Stopps an Bushaltestellen im Laufe des Tages aufzuladen. Dadurch könnten die Fahrzeuge mit kleineren Batterien auskommen, was laut Winduction nicht nur die Anschaffungskosten und das Fahrzeuggewicht verringern würde, sondern auch mehr Platz schaffen oder die Nutzlastkapazität erhöhen.
Diese Methode beseitigt einen Nachteil herkömmlicher induktiver Systeme, bei denen Energie über die Lücke zwischen der Straße und dem Unterboden des Fahrzeugs übertragen werden muss – eine Distanz, die je nach Fahrzeugtyp variieren kann. Winduction verringert diese Lücke, indem er die Spule auf der Fahrzeugseite direkt in das Rad integriert. Laut dem Unternehmen erreicht das System eine Effizienz von über 90 Prozent zwischen der Bodenplatte und dem Fahrzeug.
Die induktive Ladung gewinnt auch für andere Anwendungen an Bedeutung. Honda arbeitet mit Taisei und Taisei Rotec an einem dynamischen drahtlosen Energieübertragungssystem, das Fahrzeuge während der Fahrt über in die Straße eingebettete Spulen mit Energie versorgt. Die ersten Demonstrationen sind für das japanische Haushaltsjahr 2027 geplant, wobei die Partner ein Laden mit bis zu 150 kW Leistung für schwere Nutzfahrzeuge testen möchten. Im Gegensatz dazu lädt das System von Winduction Busse, während diese an Haltestellen stillstehen, indem die Energie über das Rad übertragen wird.
Winduction plant einen Pilotbetrieb ab 2028
Die Reifen selbst stellen eine technische Herausforderung dar. Herkömmliche Busreifen enthalten Stahlbänder, die mit dem Magnetfeld reagieren und einen Teil der Energie in Wärme umwandeln. Deshalb arbeitet Winduction mit Partnern zusammen, um einen stahlfreien Reifen für das Ladesystem zu entwickeln. Das Unternehmen schätzt, dass die höheren Reifenkosten nur eine geringe Rolle bei den Gesamtkosten über die Lebensdauer eines Busses spielen würden.
Zur Bestimmung der tatsächlich erreichbaren Einsparungen arbeitet Winduction derzeit mit mehreren Transportunternehmen zusammen und nennt die Strecke zwischen dem Flughafen Zürich und Zürich Oerlikon als Beispiel. Laut den Berechnungen des Startups wären Ladeplatten nur an zwei der 24 Haltestellen notwendig. Während eines 16-stündigen Betriebstages würden die Busse insgesamt etwa drei Stunden lang geladen.
Zum Vergleich weist Winduction darauf hin, dass die derzeit auf dieser Strecke eingesetzten Elektrobusse über Nacht etwa fünf Stunden lang gleichzeitig im Depot geladen werden müssen. Laut dem Unternehmen könnte die Tagesladung nicht nur den Einsatz kleinerer Batterien ermöglichen, sondern auch die Spitzenlasten verringern. Zudem könnte sie eine intensivere Nutzung der kostengünstigen Solarenergie tagsüber ermöglichen.
Unterstützt vom Schweizerischen Bundesamt für Verkehr und der Schweizerischen Klimastiftung baut das von der ETH gegründete Unternehmen derzeit eine Testinfrastruktur in Winterthur auf. Dazu gehören ein Testlabor sowie eine speziell dafür vorgesehene Teststrecke. Der nächste Schritt für Winduction besteht darin, alle Komponenten in einer nahezu industriellen Form zu integrieren und einen vollständig umgerüsteten Elektrobus herzustellen.
Eine erste Pilotphase unter realen Bedingungen ist für 2028 geplant. Laut dem Unternehmen laufen bereits Gespräche mit mehreren schweizerischen Verkehrsunternehmen, insbesondere bezüglich einer möglichen Einführung in der Region des Zürcher Flughafens. Die geplante Pilotphase fällt mit einer wachsenden Flotte an Elektrobussen in Zürich zusammen. Der Verkehrsunternehmer VBZ hat kürzlich beschlossen, 20 weitere Elektrobusse von Yutong und Daimler Buses zu beschaffen, die ab Mitte 2027 benötigt werden.
