Das Elektroauto scheitert an der Tankstelle, wenden Kritiker oft ein. Nach einer schnellen Tasse Kaffee sollte das Auto wieder betankt sein. Oder eben vollgeladen. Selbst an Schnellladestationen wie Chademo oder dem Tesla-Supercharger dauert das Tanken je nach Auto allerdings 15 bis 30 Minuten. Tanken in fünf Minuten, das können bisher nur Fahrer von Verbrennungsmotoren. Doch dieser Vorteil droht wegzubrechen.
Autobatterien sind nicht fit
Daran arbeiten Forscher vom Schweizer Forschungsinstitut Empa mit der ETH Zürich, der EPF Lausanne und der Berner Fachhochschule. „Unsere Ladestation ist eine riesige Batterie, sie wird langsam aufgeladen und gibt dann den Strom sehr schnell wieder ab“, erklärt Donat Adams. Er entwickelt sichere und zuverlässige Lithiumbatterien und leitet das Projekt an der Empa. Der Clou: Das Ladesystem braucht keine teure Infrastruktur vom Versorger, sondern funktioniert an jeder Steckdose mit 230 Volt mit einer 16-Ampere-Sicherung.
Da die neue Ladestation anderthalb Tonnen wiegt und trotzdem mobil sein soll, haben die Forscher sie in einen Autoanhänger gebaut. Aufladen kann man sie in knapp einer Stunde an einer gängigen Industriesteckdose. Im Innern der Ladestation wandelt ein Umrichter den Wechsel- in Gleichstrom für die 15 Batterieelemente. Die Elemente bestehen dabei aus mehreren Batterien mit Lithium-Eisenphosphat. Die Forscher rechnen damit, dass die Batterien selbst in 20 Jahren noch zu gebrauchen sind. Die Batterien werden durch ein Ventilationssystem gekühlt, da sie sich im Betrieb erwärmen.
Bei der Entladung regelt ein Spannungswandler die Stromabgabe ans Elektroauto. Ein Prototyp der Ladestation ist gebaut. Trotzdem funktioniert das ultraschnelle Tanken noch nicht. Denn die Batterien heutiger Elektroautos sind für so viel Energie nicht ausgelegt. „Beim Aufladen erwärmen sich die Batterieakkus der Ladestation um etwa sieben Grad Celsius“, erklärt Adams. Würde die Batterie innerhalb von fünf Minuten geladen, stiege die Temperatur um 50 Grad Celsius und mehr. Die Batterie würde so verstört.
Als Pufferbatterie einsetzbar
Die Ladestation muss also auf passende Autobatterien warten. Bis es so weit ist, wird die Batterie als normale Schnellladestation eingesetzt. Die Forscher stellten dazu den Spannungswandler so ein, dass sie ihre Ladung in 20 Minuten abgibt. Aber es gibt noch weitere Einsatzbereiche. Adam: „Wir prüfen, ob die Ladestation als Pufferbatterie das Stromnetz stabilisieren kann.“
