Ein Elektroauto hängt im Schnitt gut sieben Stunden an einer Haushaltssteckdose bis die Akkus geladen sind. Das neue Ladesystem eines Schweizer Herstellers ermöglicht es in fünf Minuten auftanken. Und das mit einer gewöhnlichen Industriesteckdose.
Selbst an Schnellladestationen wie Chademo oder dem Tesla Supercharger dauert das Tanken je nach Auto noch zwischen 15 und 30 Minuten. Tanken in fünf Minuten, das können bisher nur Fahrer von Verbrennungsmotoren. Dies könnte sich bald ändern. Das Schweizer Forschungsinstitut Empa hat mit der ETH Zürich, der EPF Lausanne und der Berner Fachhochschule eine solche Schnelladestation entwickelt. „Unsere Ladestation ist im Grunde eine riesige Batterie, sie wird langsam aufgeladen und gibt dann den Strom sehr schnell wieder ab“, erklärt Donat Adams.
Er forscht im Bereich Zuverlässigkeit und Sicherheit von Lithiumbatterien und leitet das Projekt an der Empa. 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 eineinhalb Tonnen wiegt und trotzdem mobil sein soll, haben sie die Forscher in einen Autoanhänger eingebaut. 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. Ein eingebautes Ventilationssystem kühlt die Batterie mit Luft, da sie sich im Betrieb erwärmen. Bei der Entladung regelt ein Spannungswandler präzis die Stromabgabe an ein angeschlossenes Elektroauto.
Autobatterien nicht fit genug
Im Januar war die Ladestation bereits gebaut. Trotzdem ist das Tanken in fünf Minuten noch nicht möglich. Denn die Batterien heutiger Elektroautos sind nicht in der Lage, die Energie über eine so kurze Zeit aufzunehmen, wie sie die Ladestation abgibt. „Beim Aufladen erwärmen sich die rund eineinhalb Tonnen schweren Batterieelemente der Ladestation um etwa sieben Grad“, erklärt Adams. Eine Batterie im Elektroautos ist kleiner. Würde die Batterie des Autos innerhalb von fünf Minuten aufgeladen werden, stiege die Temperatur der Batterie um 50 Grad und mehr. Sie würde dadurch kaputtgehen, sagt er. Die Ladestation benötigt also passende Autobatterien, um die Leistungsfähigkeit auszuspielen.
Bis es so weit ist, kann die Batterie als normale Schnellladestation eingesetzt werden. Die Forscher können sie über den Spannungswandler so einstellen, dass sie ihre Ladung in rund 20 Minuten abgibt. Aber es gibt noch weitere Einsatzbereiche. Adam: „Wir prüfen, ob die Ladestation als Pufferbatterie das Stromnetz stabilisieren kann.“ (nhp)
