Elektromobilität

Es führt kein Weg vorbei

19. Dezember 2022, 16:00 Uhr | Iris Stroh

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

E-Fahrzeuge sind alltagstauglich

Der Umstieg auf elektrifizierte Fahrzeuge soll das ändern. Uwe Bröckelmann, Senior Director of Technology bei Analog Devices und Fahrer eines BEV, erklärt: »Mein Fahrzeug hat eine Reichweite von 300 km und das passt. Die Ladepausen kann man sinnvoll nutzen.« Armin Derpmanns, Head of Semiconductor Marketing & Operations bei Toshiba Electronics Europe, Fahrer eines PHEV (Plug-in-Hybrid), bewertet PHEVs ähnlich positiv, allerdings mit der Einschränkung, dass diese Beurteilung davon abhängt, wie man das Fahrzeug verwendet. Derpmanns: »Ich kann mit meinem PHEV 70 km elektrisch fahren. Ich wohne 20 km von Düsseldorf entfernt, kann auf der Autobahn sowieso nicht 120 oder schneller fahren, weil es in meiner Region viel Stau und Geschwindigkeitsbegrenzungen gibt, sodass meine Durchschnittsgeschwindigkeit bei 60 Stundenkilometer liegt. Damit kann ich ins Büro und wieder nach Hause elektrisch fahren, ich brauche gar kein Benzin.«

Diverse Stolpersteine, aber technologisch lösbar

Doch trotz der beschriebenen Alltagstauglichkeit muss die Elektromobilität noch mit diversen Problemen kämpfen. Bröckelmann verweist beispielsweise darauf, dass die Ladezeiten oft zu lang sind. »Wenn sie 10 bis 15 Minuten brauchen, und das sehen wir am Horizont, dann ist das Laden nichts anderes als ein Tankstopp«, so Bröckelmann weiter. Ein Weg in diese Richtung ist die 800-V-Technik, die der Taycan als erstes Serienfahrzeug eingeführt hat. Im Porsche Engineering Magazin heißt es dazu: »Um die Ladezeiten in den angestrebten Korridor von unter 20 Minuten zu bringen, ist der Wechsel auf eine höhere Spannungslage unausweichlich. Dies ergibt sich aus der Formel für elektrische Energie E = U × I × t. Die Ladezeit t = E/(U × I) lässt sich also bei konstanter Stromstärke I durch eine Erhöhung der Spannung U erreichen. Durch den Wechsel auf eine doppelt so hohe Spannungslage von rund 800 Volt kann somit die Ladezeit bei gleicher elektrischer Belastung der Ladepins theoretisch auf rund 15 Minuten halbiert werden.«

Das scheinen auch andere OEMs erkannt zu haben, denn laut Philippe Prats, Head of Automotive Marketing & Application EMEA bei STMicroelectronics, werden 800 V mittlerweile zur Mainstream-Technik. Als Beweis für seine Aussage verweist er beispielsweise auf den Hyundai Ioniq 5, der ebenfalls mit 800 V läuft. Prats: »Das zeigt, dass es bei 800 V nicht nur um Premium- oder Sportfahrzeuge geht, sondern dass die Technik auch in Mittelklassefahrzeugen zum Einsatz kommt. Auch bei den deutschen OEMs findet jetzt eine enorme Beschleunigung beim Wechsel auf 800 V statt, und selbst OEMs, die mit 400 V gestartet haben, steigen auf 800 V um, weil es Vorteile bringt.«

Anschub bei der Ladeinfrastruktur ist unabdingbar

Rein theoretisch lässt sich ein E-Fahrzeug mit einer haushaltsüblichen Schuko-Steckdose innerhalb von zirka 17 Stunden laden, der ADAC bezeichnet das aber als Notlösung und erklärt: »Schutzkontaktsteckdosen sind auf den Hausgebrauch und ähnliche Anwendungen ausgelegt und nur für begrenzte Zeiträume mit dem maximalen Bemessungsstrom von 16 A belastbar. Beim mehrstündigen Laden von Elektrofahrzeugen kann durch Alterungsprozesse der Kontakte, an Klemmstellen in der Zuleitung oder durch unsachgemäße Installation ein erhöhter Widerstand im Stromkreis entstehen. Das kann zu übermäßiger Erwärmung – genannt Hotspot – und damit zum Brand führen. Um das zu vermeiden, werden die Ladeströme meist auf 6 bzw. 10 Ampere begrenzt.«

Empfohlen werden folglich Wallboxen. Je nach Größe der Batterie, maximaler Ladeleistung und Wallbox liegt die Ladezeit laut ADAC für einen leeren 40-kWh-Akku zwischen 2 und 11 Stunden. Derpmanns kommentiert: »Wenn ich zwei Tage im Homeoffice arbeite, stellt eine lange Ladezeit kein Problem dar, ansonsten aber schon. Es existieren noch viele Probleme, die technisch zwar gelöst werden können, es muss aber auch entsprechend in die Infrastruktur investiert werden. Ich bin aber überzeugt, dass das über die Zeit passieren wird, denn der Trend ist unumkehrbar; wir haben eine Deadline, und die ist das Jahr 2035.«

Allerdings ist nicht jeder stolzer Besitzer eines Einfamilienhauses; was machen die Großstadtbewohner ohne Wallbox? Bröckelmann setzt in dem Fall auf Schnelladestationen. Auch wenn viele behaupten, dass diese Art der Ladetechnik nur für Autobahnen notwendig ist, ist Bröckelmann überzeugt: »Schnellladestation sind auch in der Stadt notwendig. Denn damit kann jeder Autofahrer, auch ohne eigene Wallbox, sein Auto laden, so wie er früher zum Tanken gefahren ist.«