Winduction, ein Spin-off der ETH Zürich, hat Ladespulen in Busreifen integriert, damit Elektrobusse an Haltestellen aufgeladen werden können. Der erste Pilotversuch mit Fahrgästen ist für 2028 in der Nähe des Flughafens Zürich geplant.
Winduction, ein Start-up der ETH Zürich, möchte Elektrobusse während des Betriebs aufladen. Die Universität stellte den Plan am 5. Oktober vor . Er beschreibt ein drahtloses Ladesystem, das die Busse an einigen Haltestellen über die Räder mit Strom versorgt. Laut Unternehmen ermöglicht dies den Bussen, kleinere Batterien mitzuführen und die Betriebskosten zu senken.
Die meisten Elektrobusse werden heutzutage über Nacht im Depot aufgeladen. Daher müssen sie den ganzen Tag über schwere Lasten transportieren, um eine volle Schicht durchzuhalten. Sonam Bhuka, Sylvain Fricker und Laurin Schwitter gründeten Winduction, um diese Belastung durch das Aufladen unterwegs zu verringern.
Wie die Reifenspulen funktionieren
Handys und einige Elektroautos werden bereits induktiv geladen. Üblicherweise befindet sich eine Spule im Boden und eine zweite unter dem Auto. Allerdings wird mit zunehmendem Abstand weniger Energie übertragen, und Busse befinden sich hoch über der Straße.
Winduction integriert die Energie aufnehmenden Spulen in das Rad. Spulen in einer in die Fahrbahn eingelassenen Platte sind mit dem Stromnetz verbunden und erzeugen ein Magnetfeld. Hält ein Bus auf dieser Platte an, fangen Spulen im Reifen die Energie auf und laden die Batterie.
Fricker, ein ETH-Absolvent, leitet den technischen Bereich. „Bei jedem Fahrzeug sind die Räder das Einzige, was ständig Bodenkontakt hat“, sagte er. Das Unternehmen gibt an, dass über 90 % der Energie von der Platte zum Bus gelangen, sodass weniger als 10 % verloren gehen.
Ein stahlfreier Reifen
Herkömmliche Reifen stellen ein Problem dar. Busreifen besitzen Stahlgürtel, die einen Großteil der Energie in Wärme umwandeln würden. Daher entwickelt Winduction in Zusammenarbeit mit Partnern einen Reifen ohne Stahlanteil.
„Damit unser System funktioniert, arbeiten wir mit Partnern an der Entwicklung eines völlig neuen, stahlfreien Reifens“, erklärte Laurin Schwitter, Geschäftsführer des Unternehmens. Der neue Reifen ist zwar teurer als ein herkömmlicher Reifen, doch die Mehrkosten seien im Vergleich zu den Anschaffungs- und Betriebskosten eines Busses gering, so das Unternehmen.
Die Kostenargumentation für das Aufladen an Haltestellen
Busunternehmen bewerten eine Buslinie anhand ihrer Gesamtkosten über die gesamte Nutzungsdauer. Diese umfassen Busse, Strom, Reparaturen, Ausrüstung, Personal und Kredite. Berechnungen von Winduction deuten auf erhebliche Einsparungen gegenüber der Depotgebühr hin , wobei die tatsächliche Ersparnis von der jeweiligen Strecke abhängt. Eine Studie mit Busunternehmen überprüft diese Zahlen derzeit.
Das Unternehmen hat eine Route vom Flughafen Zürich nach Oerlikon, einem Stadtteil von Zürich, entworfen. Auf dieser Strecke würden nur zwei der 24 Haltestellen Schilder benötigen. Die Busse würden dort insgesamt drei Stunden lang Fahrgeld zahlen, verteilt auf einen 16-Stunden-Tag.
Im Gegensatz dazu laden die Elektrobusse auf dieser Strecke jetzt fünf Stunden pro Nacht in der Garage. Dabei verbrauchen sie auch mehr Strom. Außerdem sind die Straßenplatten im Vergleich zu herkömmlichen Ladeeinrichtungen recht günstig.
Das Aufladen über den Tag verteilt könnte auch bedeuten, dass Unternehmen weniger Reservebusse benötigen. Kabelloses Laden von Bussen eignet sich zudem gut für ein Stromnetz mit einem höheren Anteil an Solarenergie, da Strom tagsüber immer günstiger wird. Gleichzeitig reduziert das Ende des Massenladens in der Nacht die Spitzenlasten im Stromnetz.
Vom Teststopp zum Personenverkehr
Winduction errichtet in Winterthur ein Testgelände mit Labor und eigener Bushaltestelle. Das Bundesamt für Verkehr und die Schweizer Klimastiftung unterstützen das Projekt. Das erste Testfahrzeug ist ein elektrischer Postbus.
Der erste Pilotbus soll 2028 in der Nähe des Flughafens Zürich zum Einsatz kommen. Dieser Bus wird als erster Fahrgäste befördern. Das Unternehmen führt außerdem Gespräche mit mehreren Schweizer Busunternehmen.
Schwitter ist der Ansicht, dass Elektrobusse „deutlich günstiger betrieben werden können, wenn sie kabellos und regelmäßig geladen werden“. Zuvor soll jedoch ein komplett umgerüsteter Bus entwickelt werden, der auch außerhalb des privaten Testgeländes eingesetzt werden kann. Sollte das Pilotprojekt erfolgreich verlaufen, könnte das kabellose Laden von Bussen Busunternehmen eine neue Möglichkeit bieten, auf Elektromobilität umzusteigen – ohne aufwendige Batterien.
