Unsere Lösungen

• Externe Energieversorgung für alle
  Fahrzeuge (PKW, LKW, Bus)
• Akkuladen während der Fahrt
• Verzicht auf Ladestationen in Städten
• Leistungsfähige Energiezuführung mit Supraleiter

Projektidee - Stromschiene in Fahrbahn

• Serientaugliche Stromschiene in Fahrbahn
  integriert als Antrieb für Bus, Pkw und Lkw
• Leicht nachrüstbar in bestehenden Straßen
• Akkuladen während Fahrt entlang der Stromschiene
• Kleine Batterien sind ausreichend für Fahrt
  bis zur nächsten Stromschiene
• Vollautonome Fahrzeugsteuerung auf Sonderspur
• Auf Sonderspur Vorfahrt für ÖPNV sowie
  ergänzende Nutzung durch PKW und City-LKW

Hauptmrkmale

• Breite, flache Bauweise für ein einfaches Überfahren
• Eben zum Fahrbahnbelag
• Mechanische Lenkungsführung
• Einfache Montage der Stromschiene in die Fahrbahn
• Großer Leitungsquerschnitt für Stromversorgung
• Breite Isolierflächen für hohe Isolationsfestigkeit
• Hoher Auslastungsgrad → Kurze Amortisationszeit
• Bedeutende Energieeinsparung

Elektrische Eigenschaften - mit Supraleiter

• Hochtemperatur-Supraleiter* (HTS) als
  alternative zu klassischer Stromversorgung
• Hohe mögliche Ströme (verlustfrei ohne Abwärme)
• Nur wenige Einspeisepunkte für Stromzuführung
  → dadurch kostensparend und wirtschaftlich
• Zwei einpolige Supraleiter zur Stromversorgung
  Kleiner Leiterdurchmesser für flachen Aufbau
  Einfache Abzweigungen zur Stromversorgung
  der einzelnen Kontaktflächensegmente
  Kreislauf für umwälzende Kühlflüssigkeit (Vorlauf
  Pluspol und Rücklauf über Minuspol)

Elektrische Eigenschaften – mit Supraleiter

• Zusätzliche Stromversorgung für benachbarte abschaltbare Segmente
  → Reduzierung der Anzahl Versorgungsausgänge für Supraleiter
• Durchschnittsverbrauch LKW 120 kW → bei 1500 V 80 A

Leistungsbedarf

• Leistungsbedarf E-Mobil am Beispiel (Durchschnitt)*
  → Gemessen laut ADAC 20 kW (Basis 100 km/h)
  Dies entspricht ca. 13 A Verbrauch (Basis 1500 V)

• Leistungsbedarf LKW am Beispiel 18-Tonner**
  → Gemessen in Versuch 88 kW (Basis 100 km/h)
  Dies entspricht ca. 60 A Verbrauch (Basis 1500 V)

  Durchschnittlicher Strombedarf der Stromschiene
  80 bis 100 A pro 20 m → 4 bis 5 kA pro km (Basis 1500 V)

Quelle*: Aktuelle PKW-Modelle im ADAC-Test

Quelle**: Leistungsbedarf 18tonner LKW

Eigenschaften der Supraleiterversorgung

• Jeweils 2 zylindrische in Fahrbahnuntergrund eingelassene
  Kühlaggregate mit Wasserwärmetauscher
• Modularer Aufbau mit zylindrischer Form und
  Schnellkupplung → Einfacher Austausch im Fehlerfall
• Abwärme wird an umgebende Erde abgegeben
• Jedes Kühlaggregat versorgt im Störfall automatisch
  benachbarten Leitungsabschnitt (Redundanz)
• Zentrale Nachführung von Kältemittel durch
  Verbinden der einzelnen Versorgungsabschnitte

Stromschiene mit klassischer Stromversorgung

In den ersten Jahren nach Inbetriebnahme ist das Verkehrsaufkommen noch nicht so hoch, so dass eine klassische Stromversorgung (Starkstrom z.B. 10 kV) ausreichend ist.

Mit steigendem Verkehrsaufkommen kann auf Versorgung mit Supraleiter umgerüstet werden.

• Stahlrohre als Kabelkanal
  • Versorgung durch klassisches
    Hochstromkabel anstelle Supraleiter
• Kostengünstige Realisierung für Pilotprojekte
• Ausbaufähig auf Supraleiter bei steigender Verkehrsdichte ohne Austausch der Stromschiene
• Netzumrichter werden durch Kühlaggregate ersetzt

Kommunikation Schiene / Fahrzeug

• Datenaustausch zwischen Fahrzeug
  und Schiene erfolgt über Stromabnehmer
  (aufmoduliertes Signal)
• Alternativ über berührungslose Schnittstelle
• Datenfluss von Fahrzeug nach Schiene:
  Aktuelle Geschwindigkeit, Fahrzeugposition,
  Stromabrechnung, Akkustand, Reiseziel
• Datenübertragung von Schiene zum Fahrzeug:
  Sollgeschwindigkeit zur Geschwindigkeits- und
  FZ-Abstandsteuerung, Akkuladesteuerung

Witterungsverhalten

• Sicheres Abfließen von Regenwasser
  Stromschiene ist geringfügig höher
  als umgebender Straßenbelag
  Symmetrisches Gefälle nach außen
• Begleitheizung auf Kontaktflächen
  verhindert Eisbildung (Temp. > +2 °C)
• Fahrzeugseitiger Stromabnehmer
  entfernt stehendes Wasser in Rinne

Verschleißverhalten

• Minimierung von Verschleiß durch
  Halbierung des Versorgungsstroms
  (+/- Spannung)
• Kontaktflächen werden bei Montage
  eingeclipst - bei Verschleiß sind sie
  einfach und maschinell austauschbar
• Verschleißfestigkeit der breiten Kontakt-
  bleche deutlich höher, verglichen
  mit schmalem Draht einer Oberleitung

Montage und Reparatur

• Schnelles und maschinelles Abfräsen
  der Deckschicht
• Vollautomatische Montage der Stromschienensegmente
• Schnelles Ersetzen einzelner Strom-
  schienensegmente im Schadensfall
• Hohe Festigkeit der Stromschiene durch
  Asphaltdübel und rutschfeste Folie zwischen
  Stromschiene und Fahrbahn
• Raue und damit rutschfeste Oberflächen
  zwischen Unterseite der Kontaktflächen und
  Schiene sorgen für maximale Rutschfestigkeit

Berührungsschutz

• Zuschalten von Spannung an Kontaktflächen
  erfolgt nur beim Überfahren der Schiene
• Steuergerät steuert und überwacht an jedem
  Segmentübergang z.B. alle 10 bis 20 m die
  jeweils benachbarten Schienensegmente
• Redundante Abschaltmöglichkeiten der Kontaktflächen,
  Kontaktflächen, falls diese sich nicht abschalten lassen
• Im stromlosen Zustand sind Kontakt-
  flächen mit GND-Potential verbunden
• Fehlerstrom-Schutzschalter überwacht
  zusätzlich unzulässige Kriechströme
• Erkennen von Stromfluss infolge Überflutung

Grundidee - Stromschiene seitlich der Fahrbahn

• Grundidee entstand bereits ab 1993
• Zwei Patentanmeldungen
  Am 27.6.1993 Anmeldung Stromschiene seitlich
  Der Fahrbahn mit Solardach DE 44 17 065 A1
  Am 11.6.2002 Anmeldung Stromschiene in Straßen-
  belag als Antrieb für E-Fahrzeuge DE 102 25 962 A1
• Modell 1:24 im Eingangsbereich der
  Erfindermesse in Fellbach ausgestellt
• Diverse Veröffentlichungen in Presse und Fernsehen
• 2005 Aufgabe des Projekts
  Damals bestand noch kein Interesse seitens
  Wirtschaft und Politik an einer Wende zur E-Mobilität