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Technische Anforderungen an E-Zapfsäulen

Wie weit sind die E-Zapfsäulen in der technischen Entwicklung?

von Dirk Lehr 04 / 2017

Zurzeit laden Elektrosäulen die E-Fahrzeuge mit 22 Kilowatt auf. In 1,5 Stunden ist die Batterie wieder zu 80 Prozent geladen. Der kundige Elektrofahrer macht dann auch Schluss, weil der Akku bei den letzten 20 Prozent sehr viel langsamer lädt. Batterie laden sei wie Bier zapfen, sagt der Opel-Ingenieur Hannappel: „Oben kommt der Schaum.“

Die nächste Generation Batterien soll 50 Kilowatt Ladeleistung aus den Stromzapfsäulen aufnehmen können. Da die Batterien der Fahrzeuge eine immer größere Reichweite bekommen sollen, muss zwangsläufig auch immer mehr Strom beim Nachtanken in die Batterien geladen werden. Je größer die Batterie, umso länger dauert der Ladevorgang mit 22 oder 50 Kilowattsäulen.

Vor diesem Hintergrund streben die Automobilkonzerne auch Zapfsäulen an, die dauerhaft 300 bis 350 Kilowatt an die Pkws abgeben. Allerdings räumte der Spiegel in einem Artikel ein: „Eine Autobahntankstelle, die täglich tausende Megawatt-Tanker bedienen soll, hätte den Stromverbrauch einer Kleinstadt.“ Und es stellt sich die Frage, welche Akkuzellen halten solche Schnellladesäulen tatsächlich aus. Je schneller eine Batterie geladen wird, desto schneller altert sie und verliert Kapazität. In einem Elektroauto muss ein Akku mindestens 1.000 Ladezyklen und mehr unbeschadet überstehen, denn Lithiumakkus sind so teuer, dass ein Ausfall einem hohen finanziellen Schaden gleichkommt. Ein Akku mit einem Energieinhalt von einer Kilowattstunde kostet zurzeit 200 €. Das heißt, ein 60 Kilowattpaket im Opel Ampera kostet bereits 12.000 €. Die schnellsten Ladesäulen sind zurzeit von Tesla. Tesla lädt seine Pkws an der Ladesäule mit 120 Kilowatt auf.

Professor Martin Winter von der Uni Münster hält diese Ladeleistung für kaum noch zu steigern, ohne dass die Zellen Schaden nehmen. Je höher die Ladeleistung ist, desto mehr Stromverlust (Ladeverlust) tritt beim Laden auf. Der Autokonzern, der am meisten von Elektromobilität versteht, ist Toyota. Toyota stellt für sein Hybrid-Modell Prius selbst die Akkus her und arbeitet im Batteriesektor seit Jahren eng mit Panasonic zusammen. Doch Toyota, so berichtete der Spiegel, ist bei dem vollwertigen Akkuauto weiter skeptisch: „Wir sehen durchaus Fortschritte in der Batterieentwicklung, aber noch keine spektakulären“, so Gerald Killmann, einer der führenden Antriebsentwickler in der Brüsseler Europazentrale von Toyota. Toyota sieht das Batterieauto zurzeit als reines Stadtfahrzeug. Bei Langstreckenautos, so Toyota, würden Mischantriebe, sogenannte Plug-in-Hybride die rein elektrisch und auch mit Verbrennungsmotor fahren, noch lange Zeit den Markt dominieren.

Auch der Zulieferer Schaeffler glaubt, dass bei den Neuzulassungen im Jahr 2030 nur 30 Prozent der Neufahrzeuge rein elektrisch fahren. Die absolute Zahl der jährlich produzierten Kraftfahrzeuge wird bis 2030 von heute 90 Millionen auf etwa 120 Millionen Pkws ansteigen, so der Spiegel. Dies würde bedeuten, dass im Jahr 2030 noch nahezu die gleiche Anzahl von Verbrennungsmotoren wie heute produziert wird.

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