ELINA - Einsatz dynamischer Ladeinfrastruktur im ÖPNV

Abstract

Derzeitiger Stand von Wissenschaft und Technik: Dynamisches induktives Laden (DWPT) wird weltweit erprobt, bisher meist auf kurzen Teststrecken oder für Pkw. Projekte in Südkorea, Spanien, Schweden und Deutschland zeigen die grundsätzliche Funktionsfähigkeit, jedoch fehlen bisher großflächige Anwendungen im ÖPNV. Herausforderungen sind hohe Infrastrukturkosten, Standardisierung und Netzrückwirkungen. Begründung/Zielsetzung der Untersuchung: Ziel des Projekts ELINA war die Erprobung von DWPT im regulären ÖPNV-Betrieb in Deutschland. Es sollte untersucht werden, ob diese Technologie Ladezeiten reduziert, Batteriekapazitäten verringert und die Integration erneuerbarer Energien erleichtert. Zudem sollten Marktpotenziale, Klimawirkungen und Akzeptanz bewertet werden. Methode: Aufbau einer 980 m langen induktiven Ladestrecke und stationärer Ladepunkte in Balingen. Betrieb eines Elektrobusses über 24 Monate (Shuttle + Linienverkehr). Entwicklung und Validierung eines softwaregestützten Planungstools. Messkampagnen zu Ladeleistung, Effizienz, Positionierung und Netzrückwirkungen. Nationale Potenzialanalyse auf Basis von Geo- und Fahrplandaten. Akzeptanzstudien (lokal und bundesweit). Ergebnis: Technische Machbarkeit bestätigt: kontaktloses Laden während der Fahrt und an Haltestellen mit Effizienz > 90 % möglich. Praktische Einschränkungen: Positionierungsprobleme, hohe Baukosten, begrenzte Ladeleistung. Wirtschaftlichkeit aktuell nicht gegeben; profitabler Betrieb nur bei hoher Auslastung und Leistungssteigerung. Klimawirkung begrenzt (max. 12 kt CO₂-Einsparung bis 2035). Positive Akzeptanz bei Fahrgästen und Öffentlichkeit. Schlussfolgerung/Anwendungsmöglichkeiten: DWPT ist technisch realisierbar und kann als Ergänzung zu konduktivem Laden dienen, insbesondere für hochfrequentierte Linien mit kurzen Ladefenstern. Für eine breite Anwendung sind Verbesserungen bei Ladeleistung, Nutzerfreundlichkeit, Kostenreduktion und eichrechtskonformer Abrechnung erforderlich. Perspektivisch relevant für ÖPNV, autonome Shuttles und kombinierte Mobilitätskonzepte. Die nächste Generation induktiver Ladesysteme bietet höhere Toleranzen bei der Fahrzeugausrichtung sowie gesteigerte Ladeleistungen. Damit wird künftig ein robusterer und effizienterer Betrieb möglich, der perspektivisch für ÖPNV, autonome Shuttles und kombinierte Mobilitätskonzepte relevant sein kann. State of Science and Technology: Dynamic inductive charging (DWPT) is being tested worldwide, mostly on short test tracks or for passenger cars. Projects in South Korea, Spain, Sweden, and Germany demonstrate basic functionality, but large-scale applications in public transport are still missing. Key challenges include high infrastructure costs, standardization, and grid impacts. Objective of the study: The aim of the ELINA project was to test DWPT in regular public transport operations in Germany. The study examined whether this technology can reduce charging times, decrease battery capacity requirements, and facilitate the integration of renewable energy. Market potential, climate impacts, and user acceptance were also assessed. Method:

Construction of a 980 m inductive charging lane and stationary charging points in Balingen Operation of an electric bus for 24 months (shuttle + regular service) Development and validation of a software-based planning tool Measurement campaigns on charging power, efficiency, positioning, and grid impacts National potential analysis based on geospatial and timetable data Acceptance studies (local and nationwide)

Results:

Technical feasibility confirmed: wireless charging during driving and at stops with efficiency >90% Practical limitations: positioning issues, high construction costs, limited charging power Economic viability currently not achieved; profitable operation only with high utilization and increased power Climate impact limited (max. 12 kt CO₂ savings by 2035) Positive acceptance among passengers and the public

Conclusions / Application possibilities: DWPT is technically feasible and can complement conductive charging, especially for high-frequency routes with short charging windows. For widespread adoption, improvements in charging power, user-friendliness, cost reduction, and legally compliant metering and billing are required. The next generation of inductive charging systems offers greater tolerances for vehicle alignment as well as increased charging power. This will enable a more robust and efficient operation in the future, which could become relevant for public transport, autonomous shuttles and integrated mobility concepts.