Deutsches Superladen

In 15 Minuten ist die Batterie zu 75 Prozent voll

Reichweite? Zu gering. Zwangspause beim Laden? Zu lang. Das Kernproblem des Batterie-elektrischen Autos ist die mangelhafte Flexibilität. Die freie Entscheidung zum sofortigen Losfahren aber gehört zur Idee des Autos an sich. Um die Schwäche der Stromfahrzeuge zu mildern, kündigen deutsche Unternehmen zwei wesentliche Verbesserungen an. Zum einen, so sagt es Bosch, wird bis 2020 die Batteriekapazität in der Kompaktklasse auf 50 Kilowattstunden ansteigen. Das entspricht einer Verdoppelung gegenüber aktuellen Typen. Zum anderen, so meldet es die Initiative CharIN, soll die Ladeleistung auf 150 Kilowatt (kW) wachsen. Das sind 25 Prozent mehr als an den Supercharger genannten Schnellzapfsäulen des kalifornischen Herstellers Tesla Motors.

Das Resultat dieser beiden Fortschritte: Die Batterie eines Elektroautos der Kompaktklasse ist in einer Viertelstunde zu 75 Prozent voll. Wie funktioniert das, und wie glaubwürdig ist das Versprechen?

Der elektrochemische Speicher leidet trotz aller Fortschritte an zu geringer Kapazität, einem erheblichen Übergewicht und zu hohen Kosten. Die Bosch-Ingenieure glauben, dass 50 Kilowattstunden (kWh) das Mindestmaß für eine breite Akzeptanz bei den potenziellen Käufern ist. Im günstigsten Fall kommt man mit dieser Strommenge etwa 400 Kilometer weit; auf der Autobahn bei Richtgeschwindigkeit reicht die gleiche Energie für rund 200 Kilometer. Zurzeit liegt die elektrische Kompaktklasse deutlich darunter: Die Batterie im Volkswagen e-Golf hat 24 kWh Kapazität, der Kia Soul EV hat 27 kWh und der überarbeitete Nissan Leaf bis zu 30 kWh.

Einfach eine große Batterie zu bauen ist keine technische Kunst. Die Herausforderung liegt darin, sie leicht und klein und bezahlbar zu machen. Im e-Golf wiegt das System 318 Kilogramm. In spätestens fünf Jahren, so das Bosch-Ziel, soll ein Akku nur noch 190 Kilogramm auf die Waage bringen und dabei mit 50 kWh gut zweimal so viel Strom bunkern wie heute.

Mehr chemisch aktives Material pro Kilogramm Batterie

Der Lösungsatz lautet: Integrationsverluste vermeiden. In einem Joint-Venture mit den japanischen Konzernen Mitsubishi und GS Yuasa erfindet Bosch nicht etwa die Zellchemie neu. Das kommt später, vielleicht. Zuerst geht es vereinfacht gesagt darum, eine Batterie zu konstruieren, die aus weniger Verpackung und im Verhältnis dazu aus mehr aktivem Material besteht.

Ein Hebel, um das zu erreichen, könnte der Einsatz von Feststoffen statt von Flüssigkeiten als Elektrolyt sein. Bosch hat hierzu das US-amerikanische Unternehmen Seeo gekauft und ist zuversichtlich, tatsächlich bald Festkörperbatterien in Serie zu bauen. Der Blick auf das sinkende Gewicht, siehe oben, stimmt auch für die Kosten zuversichtlich, denn wo weniger Material eingesetzt wird, bröckelt der Preis. Kommen nun noch die Skaleneffekte dazu und das Batterie-elektrische Auto ist günstiger als vergleichbare Derivate mit Verbrennungsmotor, gelingt im Kurz- und Mittelstreckenverkehr der Durchbruch.

Voraussetzung ist trotzdem, dass zumindest gelegentlich längere Strecken möglich sind. Was ist mit den zu kurzen Reichweiten bei Autobahnfahrten? Hier will CharIN Abhilfe schaffen. Das Kürzel steht für Charging Interface Initiative. Mitglieder des eingetragenen Vereins sind der TÜV Süd, die Autohersteller Audi, BMW, Daimler, Porsche und Volkswagen sowie Mennekes und Phoenix Contact, beide Hersteller von Industriesteckern.

„Jedes Auto muss an jeder Säule laden können“

Volker Blandow, Leiter e-Mobility beim TÜV Süd, formuliert als ein „glasklares Ziel“ von CharIN, dass das Laden einfacher als das Tanken von Benzin werden müsse. „Damit ist gemeint: Stecker rein und los!“, sagt Blandow. „Jedes Auto muss über jeden Stromanbieter an jeder Säule laden können.“ Elementar ist zugleich eine niederschwellige Identifikation: entweder durch eine überall funktionierende RFID-Karte, über das Smartphone oder vollautomatisch.

Neben der Überwindung des heutigen Bezahlelends steht die Steigerung der Ladeleistung und damit der Geschwindigkeit auf der Agenda von CharIN ganz oben. Zurzeit sind mit dem europäischen Ladestandard Combined Charging System (CCS) 50 kW möglich. Die Zahl der CCS-Punkte steigt schnell, bis 2017 kommen über 500 neue dazu. Vor allem entlang der Autobahnen und an wichtigen Knotenpunkten. Einige davon – Branchenkenner gehen von einem Drittel aus – werden für das Laden mit 150 kW vorbereitet oder bereits ausgerüstet. Und mit dieser Leistung ist eine Batterie mit einer Kapazität von 50 Kilowattstunden tatsächlich in einer Viertelstunde zu 75 Prozent gefüllt.

Grenzen des Batterie-elektrischen Systems

Der Alltag mit dem Elektroauto wird also aller Voraussicht nach deutlich vereinfacht. Doch Abstriche werden bleiben. So ist nicht anzunehmen, dass wie bei Tesla Motors der Strom an den deutschen Superladern umsonst sein wird. Im Gegenteil, sogar ein erhöhter Abgabepreis ist in der Diskussion, um die Installationsinvestitionen wenigstens symbolisch zu kompensieren.

Für Vielfahrer, die 50.000 und mehr Kilometer im Jahr auf der Autobahn verbringen, wird das Batterie-elektrische Fahren weiterhin genauso wenig eine Alternative sein wie für etliche Nutzfahrzeuge. Und es wird auch Privatfahrer geben, die keine Lust haben, alle 200 Kilometer eine Zwangspause einzulegen, immer in der Hoffnung, dass wirklich eine Säule frei ist.

Simple und universelle Lösungen für die Energiewende im Verkehrssektor gibt es folglich ähnlich wie bei der Stromerzeugung kaum. Wer sich von der unverzüglichen und permanenten Nutzbarkeit als Kern des Autofahrens nicht verabschieden möchte, wird noch lange zum Verbrennungsmotor als Hauptantrieb greifen. Oder in Zukunft zu Brennstoffzellen-Fahrzeugen, die das kraftvolle elektrische Gleiten mit der Tankzeit und der Reichweite von Benzin und Diesel verbinden. Hier aber haben die einheimischen Hersteller anders als Hyundai, Honda und Toyota derzeit nichts im Angebot.

Bildquelle: Audi

Erschienen am 2. November 2015 bei ZEIT ONLINE.

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