Laden der Zukunft: Warum die Ladestopps kürzer und kürzer werden

Bevor wir in die Zukunft schauen, werfen wir einen Blick in die Vergangenheit des Elektroautos. Abgesehen von ein paar Versuchen in den 1990er-Jahren ging es mit dem Vertrieb von E-Autos in Europa Ende 2010 los, einer der ersten Vertreter war damals der Mitsubishi i-MiEV, später flankiert von den baugleichen Modellen Citroën C-Zero und Peugeot iOn. Geladen wurde damals – auch mangels Wallboxen und öffentlicher Infrastruktur – zumeist an einer herkömmlichen Schuko-Steckdose mit 2,3 kW. Sieben Stunden dauerte eine Vollladung, die Praxisreichweite lag damals unter 100 Kilometern. Schnellladen konnten diese Fahrzeuge auch, mangels Ladestationen aber nur theoretisch. Dass diese Fahrzeuge keinen großen Anklang fanden, lag neben Ladeleistung und Reichweite aber auch am Preis von über 35.000 Euro.

Das erste Großserien-Elektroauto der Kompaktklasse in Form des Nissan Leaf kam wenig später, bot aber schon deutlich mehr und war ein „echtes“ Auto. Das Ursprungsmodell kam mit einem 24 kWh großen Akku theoretische 175 Kilometer weit, ein echter Gamechanger war aber die Möglichkeit des Schnellladens. Mit dem sogenannten CHAdeMO-Anschluss (abgekürzt für CHArge de MOve) wurde in Japan ein neuer Standard geschaffen, mit dem Ladeleistungen von bis zu 50 kW erzielt werden konnten. Die Ladung auf 80 % – so man eine der damals handverlesenen Stationen fand – benötigte damals nur 20 bis 30 Minuten, ein Quantensprung zum Laden an der Steckdose. Und auch erste Wallboxen kamen auf den Markt, die auch das Wechselstrom-Laden erheblich verbesserten.

Europäische Hersteller zogen nach, ein Beispiel ist der BMW i3, der mit Carbonkarosserie und technischen Schmankerln seiner Zeit voraus war. In Europa und anderen Teilen der Welt setzte sich dann relativ schnell der sogenannte CCS-Typ-2-Anschluss durch, der auch heute noch an allen DC-Schnellladestationen gebräuchlich ist. An der Wallbox kommt der normale, einfach Typ-2-Anschluss zum Einsatz, mit dem AC-Ladegeschwindigkeiten von bis zu 22 kW zu erzielen sind. War bei DC-Schnellladern in den ersten Jahren 50 kW Ladeleistung Standard, brachte Tesla 2012 den ersten Supercharger mit 90 und später 120 kW Leistung. Andere Marken durchbrachen die 100-kW-Schallmauer erst einige Jahre später.

Heute sind wir bei den neuesten HPC-Ladern (High Power Charging) bereits bei 400 und sogar 600 kW angelangt, wenngleich die meisten Fahrzeuge so eine Leistung bei weitem nicht verarbeiten können. Je nach Anbieter bewegen sich die Autos im mittleren bis unteren Segment in der Regel bei 100 bis 180 kW, vereinzelt werden aber auch über 200 kW erzielt. Der Schlüssel zu noch schnelleren Leistungen ist die elektrische Architektur des Autos, waren lange Jahre 400 Volt Standard, sind mittlerweile 800 Volt auch in der Mittelklasse angekommen. An der Spitze liegen aktuell Autos wie der BMW iX3 oder der Porsche Cayenne Electric mit 400 kW, aber auch smart #5 oder Mercedes CLA 250+ liegen über 300 kW. Im Idealfall ist die Batterie in unter 20 Minuten von 10 auf 80 % gefüllt. Vor allem chinesische Hersteller haben aber noch lange nicht genug, BYD will laut eigener Aussage noch 2026 erste Megawatt-Charger auch in Österreich aufstellen, sprich Ladestationen mit einer Leistung von mindestens 1.000 kW. Zur Einordnung: Das entspricht 10.000 (!) gleichzeitig brennenden Glühbirnen zu je 100 Watt. Damit wird ein Ladestopp kaum noch länger dauern als ein bisheriger Tankstopp bei einem Verbrenner. Allerdings kann das aktuell nur der Anfang 2027 kommende Denza Z9 GT. Diese Ladestationen stehen natürlich auch anderen E-Autos offen, die sie aber freilich nur entsprechend ihrer Leistungsgrenzen nutzen können.

Wichtig zu wissen: je höher die Ladeleistung, desto höher muss auch die Anschlussleistung der Station sein. Und die geht mitunter richtig ins Geld, da die Netzbetreiber leistungsabhängige Netznutzungsgebühren verlangen, die entsprechend ansteigen. Die Ladeanbieter behelfen sich hier mit zusätzlichen, stationären Batterien, aus denen beim Ladevorgang parallel zum Netz Energie gezogen wird. Diese Akkus laden sich zwischen Ladevorgängen wieder auf und sorgen dafür, dass die Anschlussleistung entsprechend niedriger dimensioniert werden kann. Ebenfalls von großer Bedeutung: Die Hersteller geben gerne die maximal mögliche Spitzenleistung an, die aber nur die halbe Wahrheit ist. Wesentlich aussagekräftiger ist die durchschnittliche Ladeleistung, die von der Standardladung von 10 % auf 80 % erzielt werden kann. Denn es nützt nichts, wenn das Auto zwar kurz den Spitzenwert schafft, dann aber deutlich abfällt.

Warum die Weiterentwicklung der Ladeleistung so wichtig ist, erklärt ein Blick auf die Akkugrößen der E-Fahrzeuge. Denn je größer und reichweitenstärker die Batterie ist, desto schlechter fällt ihre CO2-Bilanz bei der Produktion aus und desto kleiner wird der Vorteil gegenüber konventionell betriebenen Fahrzeugen. Ideal ist also eine Batteriegröße, die 300 bis 400 Kilometer ohne Nachladen ermöglicht und beim Ladestopp möglichst schnell wieder gefüllt ist. Denn Hand aufs Herz: Auch wenn viele E-Auto-Skeptiker vom Diesel mit über 1.000 Kilometern Reichweite ohne Tankstopp schwärmen, so ist es in der Praxis wohl höchst unwahrscheinlich und alles andere als empfehlenswert, solche Strecken ohne Pausen zurückzulegen.

Die Zukunft des Ladens bringt aber deutlich mehr als nur steigende Ladegeschwindigkeiten. So wird Plug & Charge künftig wohl zum Standard werden. Die Ladestation erkennt dabei Auto und Vertrag und beginnt automatisch mit dem Ladevorgang, ohne eine Aktivierung per Karte zu benötigen. Besonders spannend – vor allem auch für Fuhrparkbetreiber – wird bidirektionales Laden. Dabei kann dem Autoakku nicht nur Energie zugeführt, sondern auch entnommen werden. Im Kleinen geht das mit V2L (Vehicle-to-Load), bei dem sich Verbraucher direkt ans Auto anstecken und betreiben lassen können. Der nächste Schritt wäre V2H (Vehicle-to-Home), hier dient das Auto als Stromspeicher, mit dem das ganze Haus betrieben werden kann. Technisch am herausforderndsten ist V2G (Vehicle-to-Grid), wo der Strom aus dem E-Fahrzeug zurück ins Netz gespeist werden kann und dabei Stromspitzen abdeckt. Hier lässt sich gerade mit Fahrzeugen, die ohnedies tagsüber stehen, theoretisch sogar Geld verdienen. Man kauft den Strom zu günstigen Zeiten und lädt den Akku, zu teureren verkauft man ihn zurück. Wer heute seinen Fuhrpark plant, sollte diese Dinge sowohl bei der Infrastruktur als auch den Fahrzeugen entsprechend berücksichtigen.

Die Entwicklung der Ladetechnik zeigt, wie rasant sich die Elektromobilität in den vergangenen Jahren verändert hat. Während E-Autos einst stundenlang an der Haushaltssteckdose geladen wurden, ermöglichen moderne HPC-Lader schon heute Ladezeiten von unter 20 Minuten. Mit Megawatt-Charging, Plug & Charge und bidirektionalem Laden stehen bereits die nächsten Innovationsschritte bevor. Für Unternehmen bedeutet das: Nicht die größtmögliche Batterie wird künftig den Unterschied machen, sondern die Kombination aus ausreichender Reichweite, hoher Ladegeschwindigkeit und einer intelligenten Ladeinfrastruktur. Wer seinen Fuhrpark heute zukunftssicher aufstellt, sollte deshalb nicht nur das Fahrzeug selbst, sondern das gesamte Energie- und Ladekonzept in die Planung einbeziehen.