Ladetechnologie: Wird das Laden von E-Autos bald so schnell wie tanken?

Die Fahrt zur Tankstelle ist für uns eine Selbstverständlichkeit, ein kurzer Tankvorgang, der selten länger als fünf Minuten dauert, ist Standard. Auch über die Verfügbarkeit muss man sich keine Sorgen machen, bei über 14.000 Tankstellen in Deutschland befindet sich meist eine Tankstelle in unmittelbarer Nähe.

Wir befinden uns jedoch mitten in einem spürbaren Umschwung der Mobilität. Die Elektromobilität wird als eine der Schlüsseltechnologien gesehen, wenn es um die Energiewende geht. Die Förderungen der Bundesregierung in diesem Sektor zeigen das eindrücklich.

Der zunehmende Wechsel auf E-Antriebe geht allerdings mit vielen Änderungen einher – das Tanken wird im Vergleich zu Verbrennungsmotoren ein Umdenken erfordern. In diesem Artikel erläutern wir dir, welche Lademöglichkeiten es aktuell gibt und wie sich das Laden von Elektroautos in Zukunft verändern kann.

Diese Lademöglichkeiten gibt es aktuell

An dieser Stelle geben wir dir einen Überblick über die aktuellen Lademöglichkeiten und worauf du beim Laden achten solltest. Die gute Nachricht ist: An vielen Stellen kannst du dein Elektro-Auto bereits jetzt laden. Allerdings gibt es bei der Dichte der Ladestationen noch einiges zu tun. Und: Wer ein Eigenheim hat oder die Möglichkeit sein Auto über Nacht zu Hause zu laden, hat eindeutige Vorteile.

Vor dem Laden: Kompatibilität des eigenen Fahrzeugs

Bevor wir zu den verschiedenen Ladestationen kommen, möchten wir dich an dieser Stelle zunächst sensibilisieren, dass nicht jedes Fahrzeug für jede Ladetechnologie und -leistung geeignet ist. Welche Ladungsart das eigene Auto unterstützt, welche Ladekabel und Steckertypen kompatibel sind – das gilt es im Vorfeld zu prüfen.

Grundlegend wird zwischen zwei Kabelarten unterschieden, dem Mode 2- und dem Mode 3-Ladekabel. Mode 2-Ladekabel werden häufig vom Fahrzeughersteller als Zubehör mitgeliefert und eignen sich unter anderem für das Laden an einer üblichen Schuko-Steckdose mit maximal 3,7 Kilowatt oder einem CEE-Stecker. Die Laderegelung übernimmt eine zwischen dem Fahrzeug- und Anschlussstecker befindliche ICCB („in-cable control box“).

Möchte man das Auto mit mehr Ladeleistung versorgen, so sollte man zu einem Mode 3-Ladekabel greifen, das als Verbindung zwischen einer Ladestation und dem Fahrzeug dient und bis maximal 43 Kilowatt zugelassen ist.

Jedoch solltest du nicht nur bei der Auswahl der Ladekabel, sondern auch bei den verfügbaren Steckern auf die Kompatibilität achten. Hierzulande hat sich der dreiphasige Typ 2-Stecker fest etabliert. Dieser erlaubt eine maximale Ladeleistung von 43 Kilowatt und ist an nahezu jeder öffentlichen Ladestation zu finden.

An Schnellladestationen wird meistens auf einen CCS-Stecker („Combined Charging System“) gesetzt, der optisch dem Typ 2-Stecker sehr ähnelt, allerdings über zwei zusätzliche Leistungskontakte verfügt, um AC- und DC-Laden zu ermöglichen. CCS-Stecker sind bis zu einer Leistung von 170 Kilowatt zugelassen, die meisten Schnellladestationen liegen jedoch im Bereich von 50 Kilowatt. Eine Alternative zum CCS-Stecker ist der bis 100 Kilowatt zugelassene CHAdeMO-Stecker, der in Japan entwickelt wurde und demnach mit sehr vielen asiatischen Automarken kompatibel ist.

Laden an öffentliche Ladesäulen

Laut Bundesnetzagentur waren am 1. April 2021 insgesamt 35.845 Normalladestationen und 5.906 Schnellladepunkte gemeldet. Oft findet man sie an verkehrstechnisch günstigen Orten: An Bahnhöfen, in Parkhäusern oder auf Parkplätzen von Einkaufsmöglichkeiten.

An Normalladestationen beträgt die maximale Ladeleistung 43 Kilowatt, woraus sich eine typische Ladedauer von zwei bis vier Stunden ergibt. Gleichstrom-Schnellladepunkte bieten dagegen eine Leistung von mindestens 50 Kilowatt, sodass man sich je nach Fahrzeug bereits nach 30 bis 60 Minuten über eine volle Batterie freuen kann. Tesla-Fahrer können exklusive Schnelllade-Punkte – Tesla-Supercharger – nutzen, die die Batterie mithilfe von 120 Kilowatt Ladeleistung innerhalb von nur etwa 20 Minuten wieder auflädt.

Auch die Kosten sind für Elektrofahrer von großer Bedeutung, da sich diese je nach Anbieter stark unterscheiden können. Beim Anbieter ADAC e-Charge kostet eine Kilowattstunde an der Normalladestation beispielsweise 29 Cent, an einer Schnellladestation 39 Cent. Eine monatliche Grundgebühr fällt hier nicht an.

EnBW hat dagegen neben seinem Standardtarif für 39 Cent je Kilowattstunde an einem Normal- und 49 Cent je Kilowattstunde an einem Schnellladepunkt auch einen Viellader-Tarif, der zwar eine monatliche Grundgebühr von 4,99 Euro umfasst, dessen Preise je Kilowattstunde jedoch zehn Cent günstiger sind als im Standard-Tarif. Hier lohnt sich ein Vergleich verschiedener Anbieter mit Hinblick auf das eigene Fahrprofil auf jeden Fall!

Laden im privaten Umfeld

Sollte keine öffentliche Ladestation in deiner Nähe sein, kannst du dein Elektroauto auch zuhause laden – sofern du dazu die Möglichkeit hast. 2020 kostete eine Kilowattstunde Strom im Durchschnitt 31,81 Cent und war damit etwas günstiger als die Kilowattstundenpreise der meisten öffentlichen Ladestationen. Allerdings fließen beim Laden zu Hause technologiebedingten Ladeverluste von bis zu 25 Prozent in die Rechnung mit ein! Somit gilt: Nicht jede Kilowattstunde auf dem Stromzähler fließt als nutzbare Energie in den Akku.

Laden kannst du zum einen über eine normale Haushaltssteckdose. Allerdings: Nur weil es funktioniert, ist das keine Empfehlung. Haushaltsleitungen sind in der Regel nicht auf so hohe Dauerlasten ausgelegt, denn da die Ladeleistung bei einer üblichen 16A-Sicherung auf 3,7 Kilowatt begrenzt ist, kann der Ladevorgang je nach Akkukapazität über 14 Stunden dauern.

Deutlich schneller ist da eine Wallbox, die in Leistungsklassen von 3,6 bis zu 22 Kilowatt zu kaufen ist. Je nach Ladeleistung und Elektroauto liegt die übliche Ladedauer im Bereich von zwei bis sechs Stunden. Die Kosten für eine Wallbox bewegen sich zwischen 500 und 2.500 Euro zuzüglich Installation durch eine Elektrofachkraft. Je nach Wohnort werden Wallboxen auch von den Bundesländern bezuschusst.

Wie könnte das Laden von E-Autos in der Zukunft aussehen?

Schnelleres und effizienteres Laden

Der technische Fortschritt macht auch beim Thema Elektromobilität nicht Halt. Durch modernere Batterien, intelligentere Batterie-Management-Systeme, sowie effizientere Ladesäulen wird es zukünftig möglich sein, die Elektrofahrzeuge noch effizienter und schneller zu laden. Außerdem können Entwicklungen am elektrischen Antrieb und am Hochvoltsystem innerhalb des Fahrzeugs dazu führen, dass das Auto sich insgesamt effizienter verhält und nicht mehr so häufig geladen werden muss, was die Situation an den Ladesäulen entspannen würde.

Besonders interessant und ambitioniert ist das israelische Start-up Storedot: Anfang 2021 hat das Unternehmen einen Akku-Prototypen vorgestellt, der dank Extreme Fast Charging Technologie (XFC) nur fünf Minuten Ladezeit für eine vollständige Ladung benötigt. Wann ein solcher Akku in die Fertigungslinien von Automobilherstellern integriert werden kann, steht noch nicht fest, Daimler hat aber bereits 2017 in das Unternehmen investiert. Auch Samsung ist Investor – für Smartphones hat das Start-up ebenfalls ultra-schnelle Ladelösungen in der Entwicklung.

Darüber hinaus können intelligente Ladeinfrastrukturen für Elektroautos den Umstieg auf erneuerbare Energien erleichtern. Das aktuell noch sehr bedeutende Problem von erneuerbaren Energien ist, dass sie im Gegensatz zu Strom aus Kohle- und Atomenergie nicht konstant zur Verfügung gestellt werden können, sondern von variablen Einflüssen wie Wind und Sonneneinstrahlung abhängen.

Oftmals kann das Netz gar nicht so viel Energie aufnehmen, wie durch Sonne, Wind und Gezeiten zur Verfügung gestellt wird. Mithilfe einer intelligenten Ladeinfrastruktur wäre es jedoch möglich, die Akkus der Elektroautos als Pufferspeicher zu nutzen.

Ausbau der Ladeinfrastruktur

Um in Zukunft die Lademöglichkeiten für hunderttausende Elektrofahrzeuge zu ermöglichen, wird der Ausbau an Ladepunkten energisch verfolgt. Trotz Corona-Pandemie nahm 2021 die Anzahl an Ladesäulen innerhalb von drei Monaten um etwa zehn Prozent zu, Tendenz weiter steigend. Auch Supermärkte stellen auf ihren Parkplätzen immer häufiger Ladesäulen zur Verfügung, ebenso Arbeitgeber auf dem Werksgelände. Die Zahl öffentlicher Ladestationen, sowie privater Wallboxen nimmt stetig zu, unter anderem auch durch attraktive KFW-Förderungen von bis zu 900 Euro pro Ladepunkt. Seit Beginn dieses Programms wurden bereits über 300.000 Anträge gestellt, sodass auch hier eine deutlich erhöhte Akzeptanz erkennbar ist. Dass das Fördervolumen von 20 auf 400 Millionen Euro aufgestockt wurde, ist ein weiteres positives Zeichen für die E-Mobilität.

Volle Flexibilität mit Wechselakkus

Bereits vor einigen Jahren entwickelte man die Idee von wechselbaren Akkus. Sollte sich der Energiegehalt eines Akkus dem Ende neigen, so könnte man ihn innerhalb von Minuten gegen einen aufgeladenen Akku austauschen. Somit wäre der zeitliche Aufwand eines Tankvorgangs vergleichbar mit einer Fahrt zur Tankstelle, wie wir sie heute kennen. Ein sehr bekannter Vertreter dieser Idee war das Unternehmen Better Place, das jedoch aufgrund verschiedener Faktoren im Jahr 2013 scheiterte.

Das lag unter anderem an den sehr geringen Reichweiten von nur 160 Kilometern und die fehlende Fahrzeugvielfalt – es gab lediglich ein Modell. Die Hürde bleibt die gleiche: Um ein solches Konzept in der Realität umzusetzen, müsste es einheitliche Standards hinsichtlich Kapazität, Schnittstellen und Abmessungen für alle Fahrzeughersteller geben, was sich jedoch schon aufgrund der verschiedenen Fahrzeug-Geometrien sehr schwierig gestalten könnte.

Jedoch könnte man sich zumindest vorstellen, zukünftig marken- oder konzerninterne Bestrebungen zur Vereinheitlichung zu etablieren, sodass Wechselstationen Akkus für verschiedene Marken anbieten würden. Bislang ist das allerdings ein reines Gedankenexperiment.

Der Wechsel vom Tanken zum Laden erfordert ein Umdenken

Eins steht fest: Mit dem Wechsel auf reine Elektroantriebe würde es ein Tanken, wie wir es heute kennen, nicht mehr geben. Das Tanken wird sich flexibler und individueller gestalten, von uns jedoch ebenso Flexibilität erwarten. Das aktuelle Netz an öffentlichen Ladestationen reicht bei weitem noch nicht aus, um eine flächendeckende Stromversorgung hunderttausender Elektrofahrzeuge zu gewährleisten und nicht jeder hat die Möglichkeit, sein Auto an einer privaten Wallbox zu laden.

Um diese Probleme zu lösen und einen breiten Zugang zu Lademöglichkeiten zu bieten, benötigt es weiter den Innovationsdrang der Industrie und passende Konzepte der Politik. Fortschritte in der Ladetechnik, der forcierte Ausbau des Ladesäulennetzes oder vielleicht ganz neue Ansätze – das Laden von Elektroautos ist und bleibt ein zentrales Thema in der Automobilindustrie.

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Titelbild: Audi