Intelligente Ladeinfrastruktur : Unterbodenladung für E-Nutzfahrzeuge

Hier setzt ein innovatives Unterbodenladesystem an, entwickelt vom Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI in Dresden. Als kompakte, automatisierte und skalierbare Lösung ist das System ein Schlüsselbaustein für die intelligente Ladeinfrastruktur von morgen. Ein derzeit laufender Praxistest zeigt das enorme Potenzial der Technologie, die bereits einen internationalen Standardisierungsprozess durchläuft.  

Das konduktive Ladesystem ist direkt in den Boden integriert. Es benötigt keinen zusätzlichen Raum für Ladepunkte zwischen Fahrzeugen oder Laderampen, sodass die bestehende Fahrzeugplatzierung und Flächennutzung auf Betriebs- oder Logistikhöfen unverändert bleiben. Da Kabel nicht offen liegen, gibt es keine Angriffspunkte für Diebstahl oder Vandalismus. Ohne das Fahrzeug verlassen zu müssen, platziert der Fahrer es über der Ladeeinheit. 

Das Laden erfolgt vollautomatisch: Ein Knopfdruck durch den Fahrer genügt und die kabellose Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation leitet den Ladevorgang ein. Die integrierten Verschlussklappen der Fahrbahnabdeckung öffnen sich und die wegseitige Ladeschnittstelle fährt aus dem Schacht heraus. Dabei kann das Ladesystem Positionstoleranzen von 70 mm und Winkeltoleranzen von 10 ° in jeder Richtung kompensieren. Das Hantieren mit schweren Steckern entfällt. Da elektrische Bauteile nicht berührt werden, sind keine Schulungen erforderlich.  

Das Unterbodenladesystem unterstützt maximale Ladespannungen von bis zu 1000 V für Pkw und 1250 V für Lkw. Die Ladeleistungen erreichen 1,2 MW bei Pkw und 4,5 MW bei Lkw, und das ohne den Einsatz einer Flüssigkeitskühlung. Es ist optimal für aktuelle Anwendungsfälle geeignet, lässt sich aber bei Bedarf problemlos für zukünftige Schnellladeanforderungen ohne kostspielige Umbauten nutzen. Im Vergleich zu herkömmlichen Steckersystemen spart das Unterbodenladesystem Zeit und Personalaufwand. Fahrzeuge werden automatisch erkannt, und der Ladevorgang startet nahtlos. Das reduziert Verschleiß, Fehlerquellen und Stillstandzeiten – ein entscheidender Vorteil für den Flottenbetrieb.

Parallel läuft der internationale Standardisierungsprozess zur Erarbeitung der Systemnorm IEC/TS 61851-26. Ziel ist die Kompatibilität zwischen Fahrzeugherstellern und Ladeinfrastruktur-Anbietern. Standardisierte Systeme erleichtern den Marktzugang, senken Kosten und fördern die Akzeptanz. Das Fraunhofer IVI arbeitet dabei eng mit Partnern weltweit zusammen, um die Technologie für globale Einsätze fit zu machen. 

Ein derzeit laufendes Pilotprojekt mit der Stadtreinigung Dresden zeigt die Alltagstauglichkeit des Systems: Das elektrisch betriebene Nutzfahrzeug wird an einem festen Ladepunkt automatisch geladen – ohne manuelles Anstecken. Die Abläufe werden dadurch effizienter, sicherer und einfacher. Die Erfahrungen aus diesem Projekt dienen als Vorlage für weitere Anwendungen, insbesondere bei kommunalen Flotten. 

Das Fraunhofer IVI lädt Unternehmen, Kommunen und Flottenbetreiber ein, an weiteren Pilotprojekten teilzunehmen. Gemeinsam lassen sich so neue Einsatzmöglichkeiten erkunden, Effizienzgewinne realisieren und die Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen aktiv vorantreiben.