Die Aussicht, eine Dreiviertelstunde an einer Ladestation stehen zu müssen, hält noch viele potenzielle Kunden davon ab, sich die Anschaffung eines Elektroautos überhaupt nur zu überlegen. Zwar gab es da in den vergangenen Jahren entscheidende Fortschritte, ein Porsche Taycan mit Performancebatterie (83.7 kWh netto) kann – theoretisch – mit maximal 270 kW geladen werden, einmal Tanken von 10 auf 80 Prozent State of Charge (SoC) dauert 18 Minuten. Möglich macht das unter anderem das 800-Volt-Bordnetz, über das bisher nur wenige und vor allem teure E-Fahrzeuge verfügen.
Rechenbeispiele
Wir wollen aber zuerst einmal anschaulich erklären, was das überhaupt bedeutet – zu viel Stammtischwissen macht die Runde. Leistung (Watt) wird errechnet, indem man Spannung (Volt) mit Stromstärke (Ampère) multipliziert. Aktuelle Schnelllader sind technisch auf 500 Ampère begrenzt, daraus ergibt sich für die meisten E-Autos (400 V) eine maximale Ladeleistung von 200 Kilowatt (400 V ×
500 A = 200 000 W). Bei einem 800-Volt-Bordnetz beträgt sie 400 Kilowatt. Das schafft aber derzeit kaum ein Schnelllader, bei maximal 350 Kilowatt ist fertig. Unter den aktuell angebotenen E-Fahrzeugen ist ein Exot der Spitzenreiter: Der Lucid Air soll bis 320 Kilowatt aufnehmen können.
Porsche will dem Mission X, so er denn tatsächlich gebaut werden wird, ein 900-Volt-Bordnetz mitgeben, mit dem sich die theoretische Aufnahmefähigkeit auf 450 kW erhöhen würde (900 V × 500 A = 450 000 W). Von den grossen Stromanbietern weiss man etwa von Fastned, dass es seine Ladesäulen in absehbarer Zukunft auf 500 kW auslegen will. Damit wäre die Grundlage geschaffen, den Mission X auch wirklich schnell laden zu können. Es bedeutete, in sehr grauer Theorie, dass man eine 100-kWh-Batterie in 13 Minuten vollständig laden könnte.
Noch sieben Minuten?
Nun macht das aber niemand so, mutige Fahrerinnen fahren den Akku auf fünf Prozent SoC herunter, doch allgemein gilt als sinnvolles Ladeverhalten jenes von 10 auf 80 Prozent. Bei einer 100-kWh-Batterie sind das 70 kW, das Laden dauerte knapp neuneinhalb Minuten (70 kWh : 450 kW = 0.155 h = 9:20 min). Das ist noch nicht ganz auf Dieseltank-Niveau, aber die Annäherung kommt in grossen Schritten – auch wenn dies nur die Beschreibung eines Idealzustandes ist. Denn selbstverständlich gibt es Einschränkungen, die meisten Ladevorgänge verfügen über einen Peak (das wären die 450 kW), sinken ab 40 sowie 60 Prozent SoC etwas ab. Beim erwähnten Porsche Taycan liegt der Durchschnitt bei 217 kW.
Noch schneller zu laden wird beim jetzigen Stand der Technik schwierig. Schon das Ladekabel für den 500-kW-Anschluss wird ein dicker Brocken sein, eher gedacht für den stämmigen litauischen Chauffeur eines elektrischen 40-Tönners als für schicke Sportwagenfahrerinnen. Es wäre einfacher, die Stromstärke der Schnelllader zu erhöhen, anscheinend wird mit 650 Ampère experimentiert, doch auch da gibt es Grenzen. Aber wir können es ja nochmals durchrechnen: 900 V × 650 A = 585 kW. Eine Aufladung der 100-kWh-Batterie um 70 Prozent wäre in gut sieben Minuten möglich: 70 kWh : 585 kW = 0.120 h = 7:11 min. Schöne neue Welt.
Gamechanger
Das ist aber nur die eine Seite der Medaille, wenn auch eine wichtige, gerade für Kaufentscheidungen. Andererseits ist Schnellladen mit solchen Geschwindigkeiten der Lebensdauer des Akkus nicht zwingend zuträglich. Noch werkeln die meisten europäischen Hersteller mit einem 400-Volt-Bordnetz, nur schon die 800-Volt-Variante kostet für sie anscheinend zu viel, braucht eine andere Verkabelung und stärkere Steckerverbindungen. Interessant ist dabei, dass die chinesischen Hersteller durchgehend auf 800 Volt setzen, auch bei ihren teilweise sehr günstigen Angeboten. Trotzdem scheint die Ladegeschwindigkeit für die Chinesen kein wichtiges Thema zu sein, nur die wenigsten ihrer Fahrzeuge kommen überhaupt auf eine dreistellige Ladeleistung.
Die Entwicklung erfolgt aber gerade in der Batterietechnik rasant. Die Leistungsdichte der Akkus steigt immer weiter an, was zur Folge hat, dass die Batterien kleiner und leichter werden können, was indirekt wieder mehr Reichweite bringt. In China werden wohl noch in diesem Jahr die ersten Autos mit Semi-Feststoffbatterien herauskommen, die schon mittelfristig ein Gamechanger sein könnten, weil sie nur noch halb so viel Platz brauchen wie bisherige Akkus. Theoretisch ermöglichen sie also doppelte Reichweite. Wie es da um die Ladezeiten steht, das lässt sich noch nicht genau beurteilen. Länger sind sie wohl kaum.
