Strom für Smartphones mit TückenWie funktioniert die induktive Ladeschale?
In vielen Autos gehören Ladeflächen für Smartphones mittlerweile zur Serienausstattung. Die dahinterstehende Technik ist einfach. Die praktische Funktion hat allerdings auch ihre Tücken.
Mittlerweile ist es für Smartphone-Nutzer selbstverständlich, ihre Geräte auch im Auto mit Strom zu versorgen. Auf längeren Fahrten ist das sogar oft notwendig. Lange Zeit wurden dafür USB-Anschlüsse und passende Ladekabel genutzt. Diese Lösung ist auch weiterhin in nahezu jedem Auto verfügbar. In den vergangenen Jahren hat sich mit der induktiven Ladeschale eine weitere Lademöglichkeit in Autos ohne Kabelsalat etabliert. Dabei reicht es, das Smartphone auf die vorgesehene Ablage zu legen, damit sich der Akku automatisch füllt.
Die Idee dahinter ist schon alt. Allerdings begannen Autohersteller erst Anfang der 2010er-Jahre damit, mit kabellosen Ladeflächen im Fahrzeug zu experimentieren. Als Pionier gilt Toyota. 2012 boten die Japaner im damaligen Avalon erstmals eine induktive Ladefläche an. 2013 zog Mercedes mit der S-Klasse nach. Damals war die Technik noch exotisch, inzwischen gehört sie in vielen Autos segmentübergreifend bereits zum Standardumfang.
Veränderte Aufteilung der Mittelkonsolen
Um Platz für diese Neuerung zu schaffen, haben viele Hersteller die Aufteilung der Mittelkonsolen verändert. Mittlerweile sind eigene Ablageflächen mit rutschhemmenden Materialien und teils sogar aktiver Kühlung üblich. Parallel dazu boomt der Zubehörmarkt mit universellen Nachrüstlösungen für ältere Fahrzeuge. Diese integrieren die Technik allerdings meist weniger elegant.
Einen Schub erhielt die Lösung auch durch kabellose Smartphone-Anbindungen wie Apple CarPlay oder Android Auto. Erst seit diese Systeme zunehmend ohne Kabel funktionieren, ist für viele Nutzer eine induktive Ladefläche im Auto wirklich sinnvoll.
Elektromagnetische Induktion
Technisch basiert das kabellose Laden auf elektromagnetischer Induktion. Vereinfacht gesagt arbeiten dabei zwei Spulen zusammen: Eine Sendespule sitzt in der Ladeschale des Fahrzeugs, die andere im Smartphone. Fließt Strom durch die Spule im Auto, entsteht ein elektromagnetisches Feld. Dieses Feld erzeugt wiederum in der zweiten Spule des Smartphones elektrischen Strom, mit dem der Akku geladen wird. Dieses Prinzip ähnelt einem Transformator, allerdings ohne direkte Verdrahtung. Viele kennen dieses Prinzip aus dem Alltag, beispielsweise von elektrischen Zahnbürsten, die sich ebenfalls ohne Verkabelung Strom induktiv aus der Basisstation ziehen.
Damit das bei einem Smartphone funktioniert, muss es allerdings die entsprechende Technik unterstützen. Voraussetzung ist ein integrierter Empfänger nach dem Qi-Standard. Viele höherwertige Smartphones bieten diese Funktion inzwischen serienmäßig. Günstigere oder ältere Modelle bieten diese Funktion hingegen oft nicht. Bei diesen Geräten können spezielle Schutzhüllen oder Adapter helfen, den fehlenden Empfänger nachzurüsten.
Moderne Ladetechnik mit mehr Watt
Die induktive Ladetechnik hat sich in den vergangenen Jahren in puncto Leistung deutlich weiterentwickelt. Frühe Systeme im Auto arbeiteten oft mit lediglich fünf Watt. Das reichte aus, um den Akkustand langsam zu stabilisieren, aber nicht, um den Akku schnell nachzuladen. Moderne Systeme erreichen inzwischen häufig 10 bis 15 Watt, vereinzelt sogar mehr. Damit lassen sich Smartphones deutlich schneller laden. An die Leistungsfähigkeit kabelgebundener Schnellladesysteme mit zum Teil über 100 Watt reichen induktive Lösungen allerdings weiterhin nicht heran.
Dafür punktet die Technik mit ihrem Komfort. Es müssen weder Kabel mitgeführt noch eingesteckt werden. Zudem ist das unverkabelte Smartphone jederzeit griffbereit. Das wird insbesondere für Personen, die häufig ein- und aussteigen müssen, als bequem empfunden.
Nachteile und Probleme
Allerdings bringt induktives Laden auch Nachteile mit sich. Ein Problem ist die vergleichsweise geringe Effizienz. Ein Teil der Energie geht in Form von Wärme verloren. Deshalb werden Smartphones und Ladeschalen beim Laden oft spürbar warm. Vor allem bei direkter Sonneneinstrahlung oder hohen Innenraumtemperaturen kann dies problematisch werden. Einige Smartphones reduzieren dann automatisch die Ladeleistung oder unterbrechen den Vorgang sogar zeitweise. Einige Autohersteller setzen deshalb inzwischen auf aktiv gekühlte Ladefächer mit kleinen Lüftern.
Ein generelles Problem ist die Positionierung des Handys. Einige induktive Systeme reagieren empfindlich auf eine falsche Positionierung. Verrutscht das Gerät während der Fahrt, kann die Ladeleistung sinken oder der Ladevorgang sogar komplett abbrechen. Große Smartphones mit weit hervorstehenden Kameramodulen liegen nicht immer optimal auf der Ladefläche auf. Zudem warnen manche Hersteller davor, metallische Gegenstände oder Kartenchips direkt neben der Ladefläche abzulegen.
Trotzdem spricht vieles dafür, dass die induktive Ladeschale gekommen ist, um zu bleiben. Die Technik wird kontinuierlich effizienter, leistungsfähiger und besser in Fahrzeugkonzepte integriert. Bereits heute arbeiten einige Hersteller an Lösungen mit mehreren Spulen, die eine freiere Positionierung des Smartphones erlauben. Hinzu kommen neue Standards wie Qi2, die mit magnetischer Positionierung arbeiten und so für stabilere Ladeverbindungen sorgen sollen. Parallel dazu wird das klassische Ladekabel im Auto aber wohl weiterhin eine wichtige Rolle spielen.
