FastCharge: Volladen in einer Viertelstunde

Schnelle Fortschritte auch bei der Schnellladetechnik für Elektroautos: Ladeleistungen von bis zu 450 kW sollen es möglich machen. Im Projekt „FastCharge“ entwickelt man seit 2016 eine neue Schnellladetechnik, um Elektroautos auch mit großen Akkus über 50 kWh in maximal 15 Minuten aufladen zu können. An einer ersten öffentlichen Ladestation in Jettingen-Scheppach bei Augsburg soll das Schnellladen jetzt Realität werden. Vollzug melden. Dazu ließen BMW und Porsche zwei Prototypen vorfahren, die binnen drei Minuten genug Strom für 100 Kilometer ziehen konnten. Ein sogenannter „State of Charge“-Ladevorgang, bei dem der Akku von 10 auf 80 Prozent nachgeladen wird, soll in weniger als einer Viertelstunde möglich ein und umso schneller klappen, je kleiner der Akku der Fahrzeuge ist.  

Doch bis es soweit ist, muss noch ein bisschen geforscht werden: Denn es braucht viel Ladeleistung - konkret bis zu 450 kW. Deshalb muss die Ladespannung extrem erhöht werden: FastCharge sieht hier bis zu 920 Volt vor. Und dafür braucht es wiederum die passende Infrastruktur. Außerdem sind die Fahrzeuge (noch) gar nicht aufnahmefähig für solche (Stark-)Ströme. Dagegen fallen Teslas „Supercharger“ direkt ab: Die ersten schafften 90 kW, die neuesten 145 kW. Und bei den Wallboxen reden wir in der Regel von maximal 22 kW. Trotzdem startet man durch: Die jetzt eingeweihte Station an der A8 ist ab sofort in Betrieb und mit dem CCS Typ 2 kompatibel. Die vollen 450 kW werden dabei aber nicht abgegeben, denn: Durch Ladeprotokolle eruiert die Station, wie viel Strom die Fahrzeuge aufnehmen können und regelt die Zufuhr entsprechend. Das Nachladen an der neuen Station ist bis auf weiteres kostenlos. Für den Anschluss an das öffentliche Stromnetz musste man zwei „Technikcontainer“ mit zwei Ladeanschlüssen bauen, wobei nur einer die maximalen 450 kW abgibt. Der zweite Anschluss belässt es bei 175 kW.

Wichtig ist hierbei neben der puren Beherrschung der starken Ströme auch die Software für die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladesäule: Denn erst die ermöglicht die genaue Vorkonditionierung der Speichertemperatur bei Ladestart. Wichtig ist bei solchen Ladeleistungen auch das Temperaturmanagement während des Ladevorgangs und ein Profil der Ladeleistung über Zeit. Nötig sind dann gekühlte HPC-Ladekabel (High Power Charging), die Phoenix Contact liefert. Ein Wasser-Glykol-Gemisch kühlt das System, wodurch der Kühlkreislauf laut Herstellerangaben halboffen gestaltet werden kann. Das soll die Wartung im Gegensatz zu hermetisch geschlossenen Systemen erheblich vereinfachen, zumal diese in der Regel mit Öl arbeiten. Auch ein Nachfüllen oder Ersetzen der Kühlflüssigkeit soll so erheblich vereinfacht werden. Der Ladevorgang erfolgt über ein neuartiges fahrzeugseitiges Mehrspannungsnetz mit Hochvolt-DC/DC-Wandler (HV-DC/DC), indem die geforderte 800-V-Eingangsspannung der Ladesäule auf die niedrigere 400-V-Systemspannung des Forschungsfahrzeugs transformiert wird.

Was bedeutet das?

Schnellladen ist in aller Munde, doch auch hier hinkt die Realität der Wunschvorstellung hinterher: Entsprechend startet man auch hier langsam mit einzelnen Stationen und Testwagen, um das System zum Start der neuen Modelle ab 2019 respektive 2020 dann (hoffentlich) in größerer Breite ausrollen zu können.