Daimler, BMW, Ford, Audi und Porsche: Joint Venture zum Aufbau eines Schnellladenetzes für Elektroautos

In Europa entsteht ein Schnelllade-Netz, mit dem Elektroautos in wenigen Minuten geladen werden können. Theoretisch. In der Praxis ist der Aufwand enorm und der Nutzen noch sehr gering. Warum es trotzdem sinnvoll ist.

Der Ionity-Ladepark in Brohltal Ost an der A61.

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Brohltal Ost klingt nicht nach Glamour. Doch hier nimmt Ionity seinen Deutschlandbetrieb auf. Das Joint Venture von Daimler, BMW, Ford, Audi und Porsche treibt den Aufbau eines Schnellladenetzes für E-Autos voran. An der Autobahnraststätte auf der A61 können nun bis zu sechs Elektroautos gleichzeitig mit bis zu 350 Kilowatt Strom tanken. Wegen der enormen Leistung des HPC-Ladeparks (High Power Charging) soll das nur wenige Minuten dauern.

400 Stationen in ganz Europa sind das Ziel für das Ionity-Netz. An wichtigen Verkehrswegen stünde dann die nötige Infrastruktur bereit, um das Elektroauto langstreckentauglich zu machen. Das soll potenziellen E-Auto-Kunden, die sich noch von vermeintlich mangelnder Reichweite abschrecken lassen, die Sorgen nehmen, so das Kalkül der Autobauer.

Wäre da nicht dieses Problem: Keines der heute erhältlichen Elektroautos kann die hohe Leistung nutzen. An den superschnellen Ionity-Ladern füllen sich ihre Batterien deutlich langsamer. Wer sich auf die Suche nach dem Warum macht, entdeckt ein komplexes und spannendes Puzzle.

Die passende Buchse für Elektroautos

Das Netz an Schnellladesäulen in Deutschland wächst. Doch nicht jeder E-Autofahrer hat zwingend etwas davon. Denn ohne den richtigen fahrzeugseitigen Anschluss ist das Auffüllen des Akkus nicht möglich. Vier Standards konkurrieren zurzeit auf dem Markt.

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Combined Charging System

In Deutschland dürfte man mit der CCS-Buchse am E-Auto die größten Chancen haben, einen passenden Schnellladestecker zu finden. Die heimischen Hersteller haben sich geschlossen diesem Standard verschrieben. Und auch die Ladesäulenverordnung sieht vor, dass in Deutschland alle neuen öffentlichen Schnellladesäulen mit mehr als 22 kW Leistung über einen CCS-Stecker verfügen. Andere Anschlusstypen sind hingegen freiwillig. Der Vorteil des CCS: Das System unterstützt sowohl das Gleichstrom- als auch Wechselstromladen. Die obere Hälfte des Steckers basiert auf einem Typ-2-Anschluss für den Wechselstrom, unten sind zwei Gleichstrompole angebracht. Während das Combined Charging System als das System im Hintergrund bezeichnet, wird der Stecker selbst meist als "Combo2" bezeichnet.

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Combined Charging System

Rund 600 Stationen gibt es zurzeit, doch die Zahl soll bald deutlich steigen. In der Regel stellen sie eine Ladeleistung von 50 kW zur Verfügung, theoretisch können es bis zu 350 kW sein. Aktuell gibt es aber keine passenden Fahrzeuge. Nutzbar sind die Stecker außer von deutschen Modellen wie BMW i3, VW e-Golf (beide gegen Aufpreis) und Opel Ampera-e auch von koreanischen Autos wie dem Hyundai Ioniq. Das von mehreren Autobauern gegründete europäische Schnellladenetz Ionity setzt auf den CCS-Standard – die Ladesäulen mit bis zu 350 kW verfügen dann über gekühlte Ladekabel.

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Chademo

Der weltweit wichtigste Konkurrenz-Standard heißt Chademo. Entwickelt wurde er unter anderem von Nissan und Mitsubishi, die auch in Deutschland auf diese Technik setzen. Weltweit gesehen ist rund jede dritte Schnellladestation mit Chademo-Steckern ausgerüstet, in Deutschland sind es allerdings nur rund 450. Ob noch sehr viele noch dazukommen, ist aufgrund des geringen Interesses der deutschen Autohersteller fraglich.

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Chademo

Bei den Leistungsdaten entspricht der japanische Standard aktuell weitgehend dem europäischen: bis zu 50 kW sind die Regel, 150 kW theoretisch und 350 kW künftig möglich. Nutzbar sind die Stecker vor allem von asiatischen und französischen Modellen wie dem Nissan Leaf, dem Kia Soul EV und dem Peugeot iOn. Auch Tesla-Fahrzeuge können an Chademo laden, wenn sie über den passenden Adapter verfügen.

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Typ 2

Deutschlands beliebtestes E-Auto, der Renault Zoë, nutzt jedoch keinen der beiden Standards, sondern geht einen Sonderweg. Der Kleinwagen wird auch beim Schnellladen über den ansonsten für das Normalladen genutzten Typ 2-Wechselstrom-Stecker betankt. Weil er aber serienmäßig alle drei Stromphasen nutzt, holt er je nach Säule bis zu 43 kW aus der Leitung. 2015 wurde die Leistung jedoch vom Hersteller auf 22 Kilowatt gedrosselt.

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Typ 2

In ähnlichen Regionen ist auch der technisch weitläufig verwandte Smart ED unterwegs. Weil Wechselstrom-Ladesäulen relativ günstig zu bauen sind, gibt es vergleichsweise viele davon. Und auch an Gleichstrom-Säulen ist in der Regel ein Typ-2-Zugang vorhanden. Im Bild ist eine Ladesäule, die alle drei bisher genannten Typen unterstützt – jeweils mit schematischer Darstellung der Anschlüsse.

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Beim Schnellladen spielen neben der Leistung der Ladesäule das Bordnetz des Autos und die Batterie eine entscheidende Rolle. „Diese Faktoren limitieren heute die Ladezeit“, sagt Frank Mühlon, globaler Leiter für Elektroauto-Ladesysteme beim Schweizer Elektro-Konzern ABB. Das schwächste Glied der Lade-Kette bestimmt, wie schnell geladen werden kann.

Alle gängigen Akkus, egal ob im Smartphone, Notebook oder Elektroauto, funktionieren nur mit Gleichstrom. Fast alle Stromquellen in unserem Alltag – zuvorderst die Haushaltssteckdose – liefern jedoch Wechselstrom. Der Wechselstrom muss für die Batterie in Gleichstrom umgewandelt werden. Für das Laden ist wichtig, wo diese Umwandlung geschieht. Entweder übernimmt das On-Board-Ladegerät im Fahrzeug die Umwandlung in Gleichstrom und lädt die Batterie auf. Wandelt hingegen der Gleichrichter in der Ladestation den Strom um, lädt er die Batterie des Elektroautos direkt mit Gleichstrom.

Tesla und seine Verfolger

Tesla Model 3

Erhältlich in Europa etwa 2019
Reichweite ca. 350 Kilometer (realistisch bei alltagsüblicher Nutzung)
Preis ab ca. 40.000 Euro (noch nicht offiziell, WirtschaftsWoche-Schätzung)

Nissan Leaf 2

Erhältlich ab Januar 2018
Reichweite ca. 300 Kilometer (realistisch bei alltagsüblicher Nutzung)
Preis ab 34.950 Euro (ohne Umweltprämie)

Jaguar i-Pace

Erhältlich ab März 2018
Reichweite ca. 420 Kilometer (realistisch bei alltagsüblicher Nutzung)
Preis ab ca. 75.000 Euro (noch nicht offiziell, WirtschaftsWoche-Schätzung)

Audi e-tron

Erhältlich ab Herbst 2018
Reichweite ca. 420 Kilometer (realistisch bei alltagsüblicher Nutzung, noch nicht offiziell, WirtschaftsWoche-Schätzung)
Preis ab ca. 70.000 Euro (noch nicht offiziell, WirtschaftsWoche-Schätzung)

Daimler EQC

Erhältlich ab Winter 2019/20
Reichweite ca. 400 Kilometer (realistisch bei alltagsüblicher Nutzung)
Preis ab ca. 50.000 Euro (noch nicht offiziell, WirtschaftsWoche-Schätzung)

Volkswagen ID

Erhältlich ab Ende 2019
Reichweite ca. 380 Kilometer (realistisch bei alltagsüblicher Nutzung, noch nicht offiziell, WirtschaftsWoche-Schätzung)
Preis ab ca. 32.000 Euro (noch nicht offiziell, WirtschaftsWoche-Schätzung)

Da im Auto selbst das Ladegerät aus Platz- und Gewichtsgründen meist sehr klein ausfällt, ist die Ladeleistung vieler Elektroautos mit Wechselstrom begrenzt. Bei einer stationären Ladesäule können die Gleichrichter größer und schwerer sein – aus diesem Grund arbeiten alle Schnellladesäulen mit Gleichstrom, im Gegensatz zu den konventionellen Ladesäulen in Innenstädten und der Wallbox für die heimische Garage.

Wenn eine Gleichstrom-Ladesäule gefunden ist, kommt es noch auf die Batteriespannung des Autos an, wie schnell geladen werden kann. Alle heute erhältlichen Elektroautos arbeiten mit einer Batteriespannung von 400 Volt. Das reicht für die neuen Schnellladenetze nicht aus. „Um mit 350 Kilowatt zu laden, brauche ich 800 Volt“, erklärt Mühlon. Leistung besteht immer aus Spannung und Strom. Sprich: Hat ein Auto die doppelte Batteriespannung, kann es auch doppelt so viel Leistung aufnehmen – und somit schneller laden. Doch der Umstieg auf 800 Volt erfordert aufwändigere Komponenten und eine andere Absicherung im Auto, was die Technik derzeit noch teuer macht.