Charging Interface Initiative (CharIN): Blitzschnell laden

Mit Hilfe des Combined Charging System (CCS) soll das Aufladen eines Elektroautos einfacher werden als das Tanken von Benzin. So lautet zumindest das ehrgeizige Ziel der Charging Interface Initiative, die CCS fördern und verbreiten will. Bis dahin sind allerdings noch einige Probleme zu lösen.

Wer am Anfang des 20. Jahrhunderts mit einem benzingetriebenen Fahrzeug unterwegs war, musste improvisieren können: Spritnachschub gab es nur vereinzelt in Apotheken, Drogerien, Fahrradhandlungen oder Hotels und Gaststätten. Gerade einmal rund 2500 solcher „Tankstellen“ listet ein Verzeichnis aus dem Jahr 1909 für ganz Deutschland auf. Dort lagerte das Benzin dann etwa in ausrangierten Milchkannen oder einfachen Glasflaschen. Sicherheitstechnisch zwar eine mehr als fragwürdige Lösung, doch die automobile Kundschaft brauchte zumindest nur einen einfachen Trichter, um sich aus unterschiedlichsten Quellen bedienen zu können.

Wer nun am Anfang des 21. Jahrhunderts mit einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug unterwegs ist, kommt ebenfalls nicht ohne ein gewisses Improvisationstalent aus. Zwar wurden im April 2015 bereits circa 5500 öffentliche Ladepunkte in Deutschland gezählt, doch sind diese bei weitem nicht von jedem Elektroauto nutzbar. Denn zum Laden der Batterien müssen zum einen die Steckersysteme von Ladesäule und Fahrzeug kompatibel sein – so etwas wie einen Stromtrichter gibt es nun mal nicht. Und zum anderen muss der Fahrer bei den überwiegend kostenpflichtigen Ladepunkten die jeweils gültige Zugangskarte besitzen. In der Praxis befindet sich der Elektromobilist damit heute in einer ähnlichen Lage wie der Verbrennungsmotor-Pionier vor gut hundert Jahren.

Immerhin bemühen sich inzwischen unterschiedlichste Initiativen, Unternehmen und Verbände um eine Vereinheitlichung der Ladeinfrastruktur. Eine Schlüsselrolle kommt dabei der Charging Interface Initiative (CharIN) zu. Die im Mai 2015 von Audi, BMW, Daimler, Mennekes, Opel, Phoenix Contact, Porsche, TÜV Süd und Volkswagen in Berlin gegründete Initiative hat sich zum Ziel gesetzt, das Combined Charging System (CCS) zu fördern und zu verbreiten. Letztendlich soll mit dieser Technik das Aufladen eines Elektroautos sogar einfacher werden als das Tanken von Benzin. Dafür müssen allerdings noch einige Herausforderungen bewältigt werden – in technischer Hinsicht ebenso wie bei organisatorischen Fragen.

CCS – ein System für alles?

Beim Combined Charging System handelt es sich um ein offenes, universelles, international standardisiertes Ladesystem für Elektrofahrzeuge. Es vereint einphasiges Laden mit Wechselstrom, schnelles Wechselstromladen mit einem dreiphasigen Drehstromanschluss (max. 43 kW) sowie sehr schnelles Gleichstromladen (aktuell bis 200 kW standardisiert, zukünftig bis 350 kW) in einem einzigen System. Als System beinhaltet das CCS sowohl die Stecker als auch die Steuerfunktionen und die Kommunikation zwischen Elektrofahrzeug und Infrastruktur. Das Laden mit Wechselstrom (AC) oder Gleichstrom (DC) erfolgt über eine einheitliche Ladeschnittstelle, den sogenannten Combo-Stecker (Bild 1).

Der obere Teil des Combo-Steckers beinhaltet die Elemente für das AC-Laden (Typ 1 bzw. Typ 2), der untere besteht aus zwei Gleichstrompolen für das DC-Laden. In Nordamerika wird zum Wechselstromladen die Typ-1-Variante genutzt, in Europa die Typ-2-Variante. Dementsprechend unterscheidet man auch beim Combo-Stecker die Varianten 1 und 2.

Der Ladevorgang wird über eine vollautomatische, digitale Kommunikation per PLC (Powerline Communication) zwischen Fahrzeug und Ladestation gesteuert und kontrolliert. Mit Hilfe von PLC sind zudem auch komplexe Ladeverläufe möglich – beispielsweise ein Ladevorgang, der durch Erneuerbare Energien hervorgerufene Leistungsspitzen ausgleicht.