Elektroautos in wenigen Minuten aufladen

Das es auch anders geht, zeigen Thomas Speidel und Thorsten Ochs von ADS-TEC Energy zusammen mit Stefan Reichert vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE mit der sogenannten „ChargeBox“. Mit diesem innovativen System, das die drei Forscher mit ihren Teams entwickelt haben, lässt sich fast überall und auf einfache Weise eine Möglichkeit zum schnellen Aufladen von Elektroauto-Batterien schaffen. Dafür genügt ein normaler Stromanschluss, wie er in Wohn- und Geschäftsgebäuden üblich ist – ein Aus- oder Umbau der Netzinfrastruktur ist nicht nötig.

Möglich ist das durch ein ganzes Bündel an innovativen Techniken. Es umfasst einen integrierten Batteriespeicher, einen sehr kompakten und leistungsstarken elektronischen Stromwandler sowie eine daran angepasste Kühleinheit. Das zusammen nimmt nur rund anderthalb Quadratmeter Platz in Anspruch. Das System hat zwei separate Anschlüsse, mit denen sich zwei Elektroautos gleichzeitig aufladen lassen. Bei diesem parallelen Betrieb ist eine – im Vergleich zu herkömmlichen Ladestationen sehr hohe – Ladeleistung von je 160 Kilowatt möglich. Wird nur eine Ladesäule genutzt, sind sogar bis zu 320 Kilowatt nutzbar. Eine gängige Fahrzeugbatterie mit 100 Kilowattstunden Kapazität lässt sich damit innerhalb von etwa 15 Minuten zu 80 Prozent mit Energie füllen.

Die Entwicklung basiert auf einem Industrieprojekt im Auftrag des Automobilherstellers Porsche, der sich ein batteriegepuffertes Schnellladesystem für E-Fahrzeuge gewünscht hat. Das Team um Thomas Speidel und Thorsten Ochs hat bei ADS-TEC diese Anregung aufgegriffen und technologisch umgesetzt. Dabei kooperierte es mit der Arbeitsgruppe um Stefan Reichert am Fraunhofer ISE. Sie verfügt über eine breite und langjährige Kompetenz im Bereich der Leistungselektronik, die in die Entwicklung der neuen Technologie einfloss.

Insgesamt sind für die Innovationen, die in der Schnellladestation stecken, mehrere Dutzend Patente angemeldet. Neben den Ladestationen für elektrisch betriebene Pkw sind noch weitere Anwendungsfälle möglich: So ließe sich das System auch zum Laden von Lkw und Bussen nutzen. In einem Folgeprojekt entstand zudem eine umfassende mobile Ladeeinheit: ein Lkw-Auflieger mit zehn integrierten Schnellladepunkten, dem sogenannten ChargeTrailer. Er könnte künftig etwa bei Veranstaltungen aufgestellt werden – und es im Elektroauto angereisten Besuchern ermöglichen, ihre Fahrzeuge unkompliziert mit Energie für die Rückreise zu füllen.