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EMob-Wissen Teil 2 - die Ladetechnik

Eines der häufigsten Vorurteile gegen E-Fahrzeuge ist, dass deren Reichweite im Vergleich zu Autos, LKWs oder Bussen mit Verbrennungsmotoren geringer sei. Tatsächlich beträgt die Reichweite, abhängig vom Modell, zwischen 260 und 450 Kilometer. Der zentrale Punkt für die Reichweite eines Elektroautos ist die Kapazität der Energiespeicher.

Hinzu kommt, dass das Netzwerk an Tankstellen für Diesel und Benzin bedeutend besser ausgebaut ist als die Infrastruktur bei Tankstellen für Elektrofahrzeuge. Auch die Effizienz von Akkus kann noch verbessert werden. Ein absoluter Pluspunkt für eigene E-Autos ist es aber, dass man mit den Wallboxen sogar E-Tankstellen zuhause haben kann – dies ist normalerweise bei Verbrennungsfahrzeugen deutlich schwieriger.

Welcher Akku steckt in einem E-Auto?

Aktuell werden in den meisten handelsüblichen E-Fahrzeugen sogenannte Lithium-Ionen-Akkumulatoren eingesetzt. Einfach ausgedrückt bestehen diese Akkus aus zwei Elektroden (Anode, Kathode). Beide werden von einem Elektrolyten getrennt. Es fließt Strom, wenn die Anode Elektronen an die Kathode abgibt. Durch das Laden eines solchen Akkus, zum Beispiel an einer E-Tankstelle, wird durch äußere Spannung an der Anode wieder ein Elektronenüberschuss erzeugt. So kann erneut Strom fließen.

Die Kosten für einen Akku werden aktuell in Dollar/kWh gerechnet. 2007 lagen die Kosten pro Akku noch bei 1.000 Dollar/kWh. 2014 konnten die Kosten auf 300 Dollar gesenkt werden. Experten gehen davon aus, dass ab einem Preis von 150 Dollar/kWh die E-Autos mit der Wirtschaftlichkeit der Autos mit Verbrennungsmotor konkurrieren werden können. Die Lebensdauer aktueller Akkus geht in der Regel mit der Lebensdauer des Fahrzeuges Hand in Hand, in dem diese verbaut sind. Dabei geht man grundlegend von 100.000 Kilometern aus. Dies ist aber keine fixe Regel.

Neben den Akkus sprechen Experten immer wieder darüber, Brennstoffzellen als Energielieferanten für E-Autos zu verwenden. Der Nachteil der Brennstoffzellen ist, dass der Wirkungsgrad niedriger als bei Akkus ist. Der Vorteil ist allerdings, dass der Tankvorgang (Wasserstoff) im Vergleich mit den Akkus erheblich schneller vonstattengeht. Autobauer wie Toyota investieren aktuell viel Geld in die Brennstoffzelle. Es gibt auch Hybridfahrzeuge, die Brennstoffzellen mit Akkus kombinieren. Zu diesen zählt zum Beispiel der SUV GLC F-Cell von Mercedes.

Infrastruktur – welche Ladesysteme gibt es für E-Autos?

Kennen Sie das Prinzip von Ei und Henne, und welches davon wohl zuerst da war? Vor einem ähnlichen Problem steht die E-Mobilität beim Thema E-Tankstellen und deren Infrastruktur. Die meisten Anbieter bauen erst dann aus, wenn mehr E-Autos auf Deutschlands Straßen fahren. Die meisten Menschen wollen sich erst dann ein E-Auto kaufen, wenn es dafür genug Tankstellen gibt. Man sieht, wo hier das Problem liegt.

Im Januar 2018 konnten die rund 54.000 in Deutschland zugelassenen E-Autos an etwa 12.000 öffentlichen oder zumindest teilöffentlichen Ladestationen tanken. Das heißt, rechnerisch kommen auf jede Ladestation 4,5 Autos. So gesehen ist die Infrastruktur in Deutschland hervorragend, empfiehlt doch die Nationale Plattform Elektromobilität lediglich eine Station für 12,5 Autos. Das Problem, es gibt regional große Unterschiede in der Abdeckung mit Ladestationen.

Der Preis für eine Kilowattstunde ist auch großen Schwankungen unterworfen – ganz wie beim Benzin oder beim Diesel. So kann es durchaus passieren, dass man in einer Stadt 39 Cent/kWh bezahlt, in einer anderen 89 Cent. Der Audi e-tron (Oberklasse, viel PS, starker Motor) verbraucht auf 100 Kilometer 26,9 kWh. Bei Durchschnittskosten von 64 Cent sind das ca. 17 Euro pro 100 Kilometer. Noch scheint dies kein günstiges Fahrvergnügen zu sein. Wer hier vergleicht und die günstigere Ladesäule anfährt spart bei einem kWh-Preis von 39 Cent satt und fährt mit 10,49 Euro auf 100 Kilometer.

Wandladestation - E-Autos zu Hause aufladen

Einer der Hauptgründe, warum sich Menschen für ein Elektroauto entscheiden, ist die Möglichkeit, das eigene Auto in der eigenen Garage leicht und unkompliziert aufzutanken. Die Emanzipation von normalen Tankstellen im eigenen Wohngebiet ist also möglich. Damit die Steckplätze der Ladestationen auch mit jedem Modell eines Elektroautos kompatibel sind, sind alle Anschlussmöglichkeiten in der Regel nach IEC 62196 genormt. In Deutschland nennt man diese Norm DIN EN 62196. Diese Normierung gilt auch für Ladestationen, durch die eine E-Tankstellen-Infrastruktur aufgebaut wurde.

Für viele Menschen spielt auch die Ladezeit eine Rolle. Diese ist von drei Faktoren abhängig – der Kapazität der Batterie, der Ladeleistung der Ladestation oder der Steckdose und der Ladetechnik des E-Autos. Über die Haushaltssteckdose kann das komplette Laden zwischen 8 und 14 Stunden dauern, bei einer Haushaltssteckdose mit einer Wandladestation zwischen 2 und 6 Stunden und bei öffentlichen Ladesäulen dauert es im Durchschnitt zwischen 2 und 4 Stunden. Sollten öffentliche Stationen über eine Schnellladefunktion verfügen, dauert das komplette Vollladen des Akkus zwischen 30 und 60 Minuten. Ungeschlagen in der Ladezeit ist aktuell der Tesla-Supercharger für die Tesla Modelle S und X. Für eine komplette Ladung benötigen diese Auflader maximal 60 Minuten (50-Prozent-Ladung in 20 Minuten!).

Über den Autor
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Stefan Köstlinger

Stefan Köstlinger ist Kommunikationswissenschaftler, ehemaliger Journalist und selbstständiger Texter mit seiner K & K Schreibwerkstatt. E-Mobilität hat ihn schon immer fasziniert – angefangen vom ersten ferngesteuerten Auto bis heute und der Möglichkeit, verbrennungsmotorfrei zu leben.
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