Kann man E-Autos in wenigen Minuten laden?

Ist das schnelle Laden von Batterien ohne Ladeverluste möglich?

E-Autos sollen in Zukunft immer schneller laden. Diverse Befragungen von Kunden zeigten, dass der Autofahrer ein E-Auto genauso schnell aufladen möchte wie einen Verbrenner.

Elektrobatterien sind groß, schwer und sehr teuer. Je mehr Energie sie fassen sollen, desto stärker schlagen diese drei Faktoren durch. Lange Zeit galt die Relation von Reichweite und Gewicht/Kosten/Platzbedarf sogar als unüberwindbares Hindernis für den Erfolg des E-Antriebs. Allerdings zeigte Tesla mit einem dicht geknüpften Netz an sogenannten Superchargern, dass es auch anders gehen kann. Die Ladesäulen der Kalifornier waren lange Zeit die mit Abstand schnellsten auf dem Markt. Die ersten Stationen lieferten 90 Kilowatt Ladeleistung, spätere folgten mit 120 bis 155 Kilowatt. Künftig sollen 250 Kilowatt bei Tesla möglich werden. Das würde reichen, um in fünf Minuten Strom für 120 Kilometer Fahrt zu tanken. Doch auch die europäischen Hersteller wollen bald mit bis zu 350 Kilowatt, langfristig sogar 500 Kilowatt, ihre Batterien aufladen.

Wie das Nachrichtenmagazin Focus berichtet, vertragen nur wenige Autos eine Ladeleistung von mehr als 100 Kilowatt. Aktueller Rekordhalter ist das Tesla Model 3 mit 200 Kilowatt. Porsche will mit dem Taycan einen neuen Standard setzen. Der viertürige Elektrosportler mit rund 600 PS und einer Reichweite von bis zu 500 Kilometer nach WLTP, soll zum Marktstart zunächst mit 250 Kilowatt und ab 2021 mit bis zu 350 Kilowatt geladen werden. Die 95 Kilowatt fassende Batterie wäre somit nach 15 Minuten an der Steckdose zu den üblichen 80 Prozent voll. Für 100 Kilometer Fahrt sollen vier Minuten Ladezeit ausreichen.

Je höher die Ladeleistung, desto größer werden die Ladeverluste, darauf wies der Focus auch hin. Zu den Verlusten kommt es durch den elektrischen Widerstand in Trafos und Kabeln, da ein Teil der elektrischen Energie in Wärme verwandelt wird. Der fällt umso stärker aus, je höher die genutzte Stromstärke ist. Dazu kommt der Strombedarf für die Kühlung. Rund 5 bis 6 Prozent Verlust kommen hierdurch zusammen. In der Transaktionsbatterie im Fahrzeug entsteht ebenfalls Wärme, die auch weggekühlt werden muss. Wie hoch der Gesamtverlust ist, hängt außerdem von der Außentemperatur, der Größe der Batterie (je größer, desto günstiger) und ihrem Füllstand (ein geringer Füllstand ist besser) und ihrer Temperatur (besser niedrig) ab. Die Temperatur ist abhängig von der Fahrweise vor dem Tanken.

Bei dem Test des ADAC benötigt das Tesla Model X mit der 100 Kilowatt Batterie für das Volltanken insgesamt 108,3 Kilowattstunde Energie. Auch bei vielen anderen Modellen lag der Ladeverlust an Energie bei 5 bis 10 Prozent. Wie hoch dieser Verlust bei den künftigen Schnelllader-E-Autos ist, wird die Praxis zeigen. Laut Focus ist das langsame Wechselstromladen deutlich effizienter als das schnelle Stromzapfen an Gleichstrom-Anschlüssen. Zudem ist es besser für die Batterielebensdauer, die die Druckbetankung nicht besonders leiden kann. Nicht zuletzt kostet der schnelle Strom in der Regel auch extra Gebühren und ist deutlich teurer als der Haushaltsstrom bzw. der Strom aus der Normallladesäule. Als Standard-Energiequelle sind Schnellladesäulen daher eher weniger gefragt. Sie sind jedoch unverzichtbar, wenn es darum geht, schnell an sein Ziel zu kommen, so das Fazit des Magazins. Wie daraus ein Geschäftsmodell werden soll, ist zurzeit noch nicht wirklich erkennbar.