Der Besitz eines Elektroautos erfordert in der Regel eine bestimmte Routine. Man fährt nach Hause, öffnet den Ladeanschluss, kämpft mit einem dicken Kabel und steckt es ein. Das ist nicht schwierig, aber es ist eine manuelle Aufgabe, die der Fahrer hin und wieder wiederholen muss, je nachdem, wie viel er fährt. Diese Gewohnheit will Porsche mit dem neuen Cayenne Electric ändern. Der deutsche Autohersteller stellt ein System vor, das es dem Auto ermöglicht, sich selbst zu tanken, ohne dass jemand ein Kabel berührt.
Diese Technologie wird als induktives Laden bezeichnet. Die meisten von uns verwenden bereits eine kleinere Version dieser Technologie – es ist die gleiche Methode, mit der Smartphones aufgeladen werden, indem man sie einfach auf ein Pad legt. Porsche hat dieses Konzept aufgegriffen und für einen schweren SUV skaliert. Das Unternehmen gibt an, der erste Hersteller zu sein, der diese spezielle Art des kontaktlosen Ladens als Werksoption anbietet.
Das System ist überraschend einfach. Es ist keine große Wallbox erforderlich, die auf Augenhöhe montiert wird. Stattdessen wird ein Bodenpolster oder eine Bodenplatte verwendet. Diese Platte liegt auf dem Garagenboden oder Parkplatz. Das Gerät ist 117 cm lang, 78 cm breit und nur 6 cm hoch.
Der Installationsprozess ist unkompliziert. Ein Benutzer schließt die Bodenplatte an die Stromversorgung an und das System ist betriebsbereit. Es gibt keine beweglichen Teile oder Roboterarme. Der zweite Teil der Gleichung verbirgt sich im Inneren des Autos. Unterhalb des Cayenne Electric sitzt direkt hinter der Vorderachse eine Empfangseinheit.
Die Bodenplatte und das Fahrzeug tauschen Signale aus, um Energie durch die Luft zu übertragen. Bevor Strom übertragen wird, müssen sich die beiden Einheiten gegenseitig identifizieren, indem sie Daten über eine integrierte Wi-Fi-Komponente austauschen. Bei diesem Handshake werden Passwörter ausgetauscht, um die Verbindung vor unbefugtem Stromverbrauch zu schützen.
Nachdem das Auto die Ladeplatte identifiziert hat, unterstützt das System den Fahrer bei der Positionierung. Das integrierte Display des Porsche Communication Management (PCM) schaltet auf eine Parkschnittstelle um und nutzt die Kameras und Sensoren des Fahrzeugs, um seinen Standort zu visualisieren. Auf diesem Bildschirm zeigt ein grüner Punkt den Empfänger des Autos an, während ein grüner Kreis die Position der am Boden montierten Ladespule markiert.
Der Fahrer muss nur so lange lenken, bis der Punkt innerhalb des Kreises ausgerichtet ist. Dieser Mechanismus basiert auf der gleichen Technologie wie die „Keyless Go“-Zugangssysteme und bietet ein intuitives Erlebnis, das dem Spielen eines einfachen Videospiels ähnelt. Sobald das Fahrzeug geparkt ist und die Feststellbremse angezogen ist, beginnt der Ladevorgang automatisch.
Allerdings stand das Porsche-Ingenieurteam vor einer erheblichen technischen Hürde. Während Ladegeräte für Mobiltelefone mit geringem Stromverbrauch arbeiten, erfordert das Aufladen der riesigen Batterie eines SUV einen erheblich hohen Leistungsaufwand. Um dies zu erreichen, verändert das System den elektrischen Strom.
Standardstrom aus dem Netz fließt mit einer Frequenz von 50 oder 60 Hz. Die Porsche-Bodenplatte nimmt diese Energie auf und wandelt sie in Gleichstrom um. Dann wandelt es ihn wieder in Wechselstrom um, allerdings mit einer viel höheren Geschwindigkeit – 85.000 Hz. Dadurch entsteht ein starkes Magnetfeld zwischen der Kupferspule im Boden und der Spule im Auto. Diese hohe Frequenz ermöglicht es dem System, Strom über einen Luftspalt von bis zu 18 cm zu übertragen.
Auch die Effizienz kann sich sehen lassen. Obwohl die Energie durch die Luft transportiert wird, behält das System einen Wirkungsgrad von über 90 Prozent bei. Und der Fahrer muss nicht perfekt einparken, denn die Spulen können sich um bis zu 10 cm verstellen und das System funktioniert trotzdem. Die Software erkennt die Position und passt den Kraftfluss zum Ausgleich an.
Das Senden von Hochspannung durch die Luft erfordert strenge Sicherheitsmaßnahmen. Gelangen Metallgegenstände zwischen die Spulen, könnten diese ähnlich wie ein Topf auf einem Induktionsherd sehr heiß werden. Um dies zu verhindern, verfügt die Bodenplatte über eine Fremdkörpererkennung. Wenn es einen Schlüsselbund oder eine Münze auf dem Teller erkennt, schaltet es sich einfach ab.
Es gibt auch ein „Live-Object“-Erkennungssystem. Geht ein Haustier unter das Auto oder greift eine Person darunter, stoppen Bewegungssensoren den Ladevorgang sofort. Das System verwendet außerdem Abschirmplatten und Ferrite (magnetische Materialien), um das Magnetfeld fokussiert zu halten. Dies schützt die Elektronik des Fahrzeugs und stellt sicher, dass das System innerhalb der elektromagnetischen Sicherheitsgrenzen bleibt.
Diese Innovation ebnet den Weg für völlig freihändige Ladeerlebnisse. Porsche entwickelt aktiv Fähigkeiten, die es dem Fahrzeug ermöglichen, den gesamten Vorgang selbstständig zu bewältigen. Bald könnte ein Fahrer einfach die Einfahrt verlassen und eine Taste auf seinem Smartphone drücken. Der Cayenne Electric würde dann autonom in die Garage manövrieren, sich präzise über der Ladestation positionieren und seine Batterie ohne manuellen Eingriff aufladen.
Es ist wichtig zu verstehen, wie diese neue Technologie mit bestehenden Standards zusammenhängt. Während sich „Level 1“ auf die Standardsteckdose bezieht, die typischerweise für Haushaltslampen verwendet wird, und „Level 2“ auf das robuste Gerät, das üblicherweise an Garagenwänden installiert wird, zielt Porsche darauf ab, die schnellen Ladegeschwindigkeiten letzterer mit der Einfachheit des bloßen Parkens des Fahrzeugs zu verbinden.
| Funktion | Ebene 1 – Standard-Outlet | Ebene 2 – Kabelgebundene Wallbox | Porsche Inductive Charging |
|---|---|---|---|
| Power Output | 1,2 kW – 1,4 kW | 7 kW – 22 kW (11 kW ist Standard) | 11 kW |
| Voltage | 120 Volt/240 Volt | 240 Volts | Umgestellt auf 85 kHz Wechselstrom |
| Charging Time | Es kann Tage dauern, bis der Akku vollständig aufgeladen ist | Vollständige Aufladung meist über Nacht | Entspricht Level 2 |
| Driver Action | Kabel manuell herausnehmen, Anschluss öffnen, einstecken | Kabel manuell abwickeln, Anschluss öffnen, einstecken | Einfach parken und weggehen |
| Installation | Nutzt vorhandene Haushaltssteckdosen | Erfordert einen Elektriker | Erfordert eine professionelle Installation der Bodenplatte |
| Efficiency | 85 % bis 90 % | 90 % bis 95 % | >90 % |
| Safety | Standard-Leistungsschalterschutz. | FI-Schutzschalter und Schutzschalter. | Objekterkennung und automatische Abschaltung. |
Die Daten zeigen, dass die drahtlose Konfiguration des Cayenne nicht aus Gründen der Benutzerfreundlichkeit Kompromisse bei der Leistung eingeht. In der Vergangenheit wurde das kabellose Laden oft als eine langsame Erhaltungsmethode mit geringem Stromverbrauch angesehen. Mit dem Erreichen der 11-kW-Schwelle hat Porsche jedoch garantiert, dass das kabellose Erlebnis der Geschwindigkeit entspricht, die beim Anschließen eines dicken Kabels entsteht. Der einzige Nachteil besteht darin, dass anstelle eines wandmontierten Geräts eine Bodenplatte installiert werden muss.
