Dr. Wolfgang Bessler von der Hochschule Offenburg, spricht über Vor- und Nachteile der Schnellladetechnik.

Schnellladesäulen im Vormarsch

Freie Strecke und trotzdem drei, vier Stopps bis nach Hamburg – das war für viele bisher das beste Argument gegen E-Mobilität auf den eigenen vier Rädern. Jetzt sind Schnellladesäulen auf dem Vormarsch. Die machen das Anhalten nicht überflüssig, aber kürzer. Nach 15 bis 20 Minuten kann es mit dem entsprechenden Auto weitergehen. Soweit das Szenario, das wir mit Professor Dr. Bessler von der Hochschule Offenburg besprechen.

„Ob dies das E-Auto langstreckentauglich macht, muss jeder für sich selbst entscheiden“, sagt er. „Tatsache ist aber: An Autobahnen und Fernstraßen sind die perfekten Orte für Schnellladesäulen und dort werden sie in Zukunft auch vor allem genutzt werden“, so Bessler. Bessler forscht in einem Projekt mit dem Titel „Betriebsgrenzen von Schnellladung“. Aus den bisherigen Ergebnissen zieht er Schlüsse darüber, in welchen Fällen Schnellladung sinnvoll ist und in welchen nicht. Denn technische Betriebsgrenzen haben wirtschaftliche Folgen …

Was ist Schnellladung?

Ab einer Ladeleistung von etwa 40 bis 50 Kilowatt spricht man von Schnellladung beziehungsweise Schnellladen. Zum Vergleich: An der Wallbox zu Hause lädt der Akku des Autos in etwa mit einer Leistung von bis zu 22 Kilowatt, meist sogar deutlich weniger. Bei gewöhnlichen Ladesäulen entspricht das teils ebenfalls der Spitzenleistung. Leistung ist Energie pro Zeit, sie wird in Kilowatt gemessen. „Bei einer Ladeleistung von 40 Kilowatt brauchen Sie rechnerisch eine Stunde, um eine Batterie mit 40 Kilowattstunden zu laden“, sagt Bessler.

Es wird von Ladestationen mit bis zu 450 Kilowatt Ladeleistung berichtet. Technisch sei das vonseiten der Ladesäule möglich. Wie schnell der Ladevorgang tatsächlich vonstattengehe, hänge aber auch von der Nehmerbatterie ab. „Wenn meine Batterie bei 15 Kilowatt abregelt, dann ist das die Grenze.“ Bessler sagt: „Schnellladen lässt sich andererseits aber auch anhand der Übertragungstechnik definieren. Der Ladevorgang läuft dabei immer über einen speziellen Stecker und mit Gleich- statt wie bislang üblich mit Wechselstrom.“

Der CCS-Stecker (Combined Charging System) kann im Gegensatz zum gängigen Typ-2-Stecker auch Gleichstrom übertragen. Dazu dient sein unterer Teil. Batterien arbeiten mit Gleichstrom, das Netz mit Wechselstrom. Das Gleichstrom-Laden kommt der Batterie insofern entgegen und macht das Schnellladen möglich.

Vor- und Nachteile des Schnellladens

Die Vorteile des Schnellladens liegen auf der Hand. Der Ladevorgang und die damit verbundene Unterbrechung der Fahrt nähern sich dem traditionellen Tankvorgang potenziell immer weiter an. Je nach Auto und Ladestation sind jetzt schon 80 Prozent Akkuladung in weniger als 20 Minuten möglich. „Bis zur Ladestation zu Hause oder im Hotel reicht oft eine Teilladung“, sagt Bessler. Trotzdem, so die Einschätzung von Bessler,werden die Schnellladesäulen die gewöhnlichen nicht restlos ersetzen. In vielen Fällen sei Schnellladen überhaupt nicht notwendig, geschweige denn ratsam.

„Gegenüber dem langsamen Laden hat Schnellladung mehrere Nachteile. Technisch, wirtschaftlich und ökologisch. Denn je langsamer geladen werde, desto höher sei der Wirkungsgrad," erklärt Bessler.

Gegenüber stünden sich Wirkungsgrade von 95 Prozent auf der Seite des langsamen und nur etwa 75 Prozent auf der Seite des schnellen Ladens. Grund seien Wärmeverluste. „Ein Teil der Energie geht zum Fenster raus“, formuliert Bessler salopp. Bei sehr hoher Ladeleistung müssten zusätzlich sogar die Kabel gekühlt werden.

Schnellladen schadet der Batterie

Zumindest ab einem gewissen Punkt. Diesen messbar zu machen, ist Ziel von Besslers aktuellem Forschungsprojekt. Die Frage auf die jeweilige Batterie bezogen lautet: Ab welcher Ladeleistung gehen die Zellen schneller kaputt? Die Experten sprechen von „Batteriealterung“. Unter einem geringem Wirkungsgrad und einer erhöhten Batteriealterung leidet die Wirtschaftlichkeit. Für die Umwelt am sinnvollsten sei E-Mobilität zudem erst, wenn sie regenerative Energie nutzt, sagt Bessler. „Die kommt im Idealfall von der Photovoltaikanlage auf dem eigenen Dach. Und die hat nicht genügend Leistung für Schnellladung.“

Werden wir schnellladen?

„Trotz ihrer Nachteile werden wir die Schnellladetechnik nutzen“, sagt Bessler. „Die Frage ist nicht, ob, sondern wann und wo.“ So würden Schnellladestationen überall dort kommen, wo sie einen Kundenvorteil brächten – an Autobahnen und Fernstraßen etwa, vielleicht als Anreiz beim Arbeitgeber und wohl auch im öffentlichen Nahverkehr. Bessler blickt in die Zukunft: „Im autonomen Verkehr wird es überhaupt keine Rolle mehr spielen, ob der Lkw zum Aufladen kurz planmäßig halten muss.“ Aus technischer Sicht würden sich einzelne Punkte mit Nähe zur Trafostation anbieten. Abgesehen von den technischen, ökonomischen und ökologischen Nachteilen der Schnellladung seien die Netze im Ganzen nicht für sie angelegt. Fazit: Die Schnellladesäule zu Hause im Carport kommt eher nicht.

Michael Mathuni vom E-Werk Mittelbaden teilt die Einschätzung und ergänzt: „Die Ladesäulen mit Schnellladetechnik werden dafür aber langfristig öffentlich genutzt werden. In den vergangenen Monaten hatten wir da einen Hochlauf. Rund 80 Prozent der Ladevorgänge gehen aber zu Hause oder auf der Arbeit vonstatten.“

Schnellladesäulen E-Werk Mittelbaden

Das E-Werk Mittelbaden betreibt an fünf Standorten Schnellladesäulen.
Berghaupten (50 kW), Achern, Kehl und Hausach (je 75 kW) sowie Offenburg (150 kW).