CO2, Stickoxide, Feinstaub und die deswegen drohenden Fahrverbote: Immer mehr Städte wollen die Umweltbelastung durch Dieselfahrzeuge reduzieren. Ein wichtiger Beitrag ist die Elektrifizierung von Taxiflotten, die heutzutage eine Dieselquote von fast 85 Prozent haben und hauptsächlich in deutschen Innenstädten betrieben werden. Durch das Vorrückprinzip an öffentlichen Plätzen, wie zum Beispiel Bahnhöfen, haben Taxifahrer allerdings kaum eine Möglichkeit, sich an kabelgebundene Ladesäulen anzuschließen. Der Lehrstuhl für Internationales Automobilmanagement der Universität Duisburg-Essen hat für dieses Problem nun ein Pilotprojekt initiiert.
Das Projekt Taxi-Lade-Konzept für den öffentlichen Raum (kurz: TALAKO) startete bereits Anfang Oktober mit einer Laufzeit von drei Jahren und einem Fördervolumen von zwei Millionen Euro. Das durch das Bundeswirtschaftsministerium geförderte Projekt umfasst den Aufbau einer Pilotanlage in Köln für das kabellose Laden von Taxifahrzeugen mittels induktivem Ladestreifen. Dieses Ladesystem wird unterirdisch in die Taxi-Warteschlange integriert. So werden die Elektrotaxis während der Wartezeit geladen. Das TALAKO-Projekt kann somit einen wichtigen Betrag zur Reduktion von Umweltbelastungen in deutschen Innenstädten leisten.
Auf der Suche nach einem geeigneten Projektfahrzeug schaute das Projektteam über die Landesgrenzen hinweg und konnte einen Pionier auf dem Gebiet von Taxi-Elektrofahrzeugen vom Projekt überzeugen. Der englische Fahrzeughersteller LEVC, der die für London typischen Black Cabs herstellt, beteiligt sich mit seinem speziell für das Taxigewerbe entwickeltem Elektrofahrzeug. Das Fahrzeug hat eine elektrische Reichweite von 130 km und einen Range-Extender an Bord, um bei Bedarf die Reichweite um 500 km zu verlängern. Das Projektteam versucht weitere Fahrzeughersteller für das Projekt zu gewinnen.
Das Projektkonsortium, welches neben der Universität Duisburg-Essen und LEVC, die Universität Wuppertal, die Stadt Köln, INTIS GmbH, RheinEnergie AG, und TaxiRuf (Köln) umfasst, wird innerhalb der ersten 6 Monate eine Prototypenanlage in Mülheim a.d.R. aufbauen – hier betreibt Taxi Stephany bereits ein LEVC Fahrzeug und ist von der zusätzlichen Ladeoption überzeugt. Im Anschluss erfolgt der Aufbau und der Betrieb der geplanten Pilotanlage in Köln auf der bis zu sechs Fahrzeuge gleichzeitig geladen werden können.
Die Ladeleistung soll bis zu 22 kW betragen. Pro Minute Standzeit könnte so Strom für etwas mehr als einen Kilometer geladen werden, sagt Gregor Szybisty von der Universität Duisburg-Essen dem Branchendienst Electrive zufolge. „Bei uns stehen wegen der hohen Übertragungsleistung insbesondere sicherheitsrelevante Aspekte im Vordergrund“, so Szybisty. „Hierfür müssen intelligente Sicherheitssysteme entwickelt werden.“ Weitere Forschungsfragen betreffen die Positionierungsgenauigkeit der Fahrzeuge über der Ladespule und die Integration der Pilotanlage in den täglichen Fahrbetrieb.
Auch Hannover testet induktives Laden
Die Beschaffung von Elektrofahrzeugen führt heute noch zu Mehrkosten, die Wirtschaftsunternehmen sowie Privatpersonen vor Herausforderungen bei der Finanzierung stellen. Dabei entscheidet die mitgeführte Akkukapazität zum Großteil über die anfallenden Mehrkosten.
Vor diesem Hintergrund soll die Elektrifizierung der Taxiwirtschaft mithilfe eines induktiven Ladesystems und kleineren Akkukapazitäten mittelfristig ermöglicht werden. Dieses wird im Rahmen eines weitern Forschungsprojekts, genannt LaneCharge, an der Hochschule Hannover (HsH) entwickelt und erprobt. Im Rahmen der Förderrichtlinie Elektromobilität des BMVI wird das Projekt mit insgesamt 3,7 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur gefördert. Die Förderrichtlinie wird von der NOW GmbH koordiniert und durch den Projektträger Jülich (PtJ) umgesetzt. Der HsH stehen anteilig 1,1 Millionen Euro für ihr Teilprojekt zur Verfügung.
Ein induktives Ladesystem erlaubt im Vergleich zu den konventionellen Lademöglichkeiten von Elektrofahrzeugen ein kontaktfreies Laden. Damit bietet dieses kabellose Verfahren eine barrierefreie Energieübertragung, welches sich völlig unscheinbar in die Umgebung integrieren lässt. Diese Eigenschaften eröffnen unerschlossene Anwendungsgebiete, da aus städtebaulicher Sicht ein Eintrag in das Stadtbild zunächst meist unerwünscht ist. So wird das System für Stellplätze mit den entsprechenden Voraussetzungen interessant, wo sich ein kabelgeführtes Laden aus ästhetischen, betrieblichen oder technischen Gründen als ungeeignet erweist.
Alle drei genannten Kriterien benennen die vorherrschende Problematik im öffentlichen Raum, worunter auch das Beförderungsmittel Taxi fällt. Unter Berücksichtigung dieses Umstands wird an der HsH unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Heiko Hepp ein aus Bundesmitteln finanziertes Forschungsprojekt zur Entwicklung eines induktiven Ladesystems am Anwendungsbeispiel eines Taxistands realisiert. An diesem Projekt wirken Verbundpartner aus Wirtschaft und Industrie mit: EDAG Engineering GmbH, Technische Universität Braunschweig (TUBS) und SUMIDA Components & Modules GmbH. Darüber hinaus beteiligen sich die assoziierten Partner enercity, Götting KG, Hallo Taxi 3811 GmbH und die Landeshauptstadt Hannover.
Ziel des auf vier Jahre angelegten Projekts ist die Machbarkeitsdemonstration eines vollfunktionsfähigen induktiven Ladesystems, welches in der letzten Projektphase am Taxistand in der Rundestraße auf der Nordseite des Hauptbahnhofs Hannover erprobt wird. Vorab werden dazu seitens der HsH die Leistungsregelung sowie das Kommunikationssystem entwickelt. Die weiteren Verbundpartner werden die Arbeitspakete zu der Leistungselektronik sowie Fahrzeugintegration (EDAG), Straßenintegration (TUBS) und den Übertragerspulen (SUMIDA) übernehmen.
Ladespulen auf mehr als 60 Metern Taxi-Stand
Nach der Prototypenentwicklung wird an der HsH ein Testfeld aufgebaut, um zu gewährleisten, dass das System unter realen Umständen funktioniert. In dem Testfeld wird neben der Optimierung des Systems auch die Erforschung von semi-stationären bis dynamischen Ladevorgängen erfolgen. Nach erfolgreicher Inbetriebnahme werden die gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnisse vom Test- auf das Anwendungsfeld am Hauptbahnhof Hannover übertragen. Dort wird ein Großteil der Fläche elektrisch nutzbar gemacht, in dem insgesamt zwölf primärseitige Ladespulen auf über 60 Metern Länge am Taxi-Stand in den Straßenaufbau integriert werden.
Der Schwerpunkt des Projekts wird bei der HsH auf der Entwicklung eines prädiktiven Positionierungsassistenten für das Elektrofahrzeug liegen, welches eine optimale Ausrichtung des Fahrzeugs zur Ladespule sicherstellt. Dies gewährleistet stets die Initialisierung des Ladevorgangs und ermöglicht darüber hinaus die Energieübertragung im effizientesten Arbeitsbereich.
Quelle: Universität Duisburg Essen – Pressemitteilung vom 27.11.2019 // Hochschule Hannover – Pressemitteilung vom 13.11.2019 // Electrive – Pilotanlagen für induktives Laden von E-Taxis in Köln und Mülheim geplant
