Der größte Kritikpunkt an E|Mobilität: Das Laden dauert schlichtweg zu lang. Mit diesem weit verbreiteten Irrglauben dürfte nun aufgeräumt werden. Mit dem Projekt „FastCharge“ nämlich demonstrieren BMW, Porsche, Siemens, Phoenix Contact und Allego, dass Ladevorgänge in Zukunft ähnlich schnell vonstattengehen wie traditionelle Tankvorgänge. 450 kW Ladeleistung sagen den Kritikern den Kampf an!
Am 12.12.2018 wurde in Jettingen-Scheppach der Prototyp einer Ultraschnellladestation eingeweiht, die Ladeleistungen von bis zu 450 kW ermöglicht. Forschungsfahrzeuge – die aus den Bemühungen des Forschungsprojektes „FastCharge“ entstanden sind – waren in der Lage, Strom für eine Reichweite von 100 km in weniger als 3 Minuten zu laden. Lediglich 15 Minuten verstrichen, bis die Akkus auf 80 % Akkukapazität geladen waren. Das klingt doch alltagstauglich, oder?
Die frisch eingeweihte Ladestation im bayerischen-schwäbischen Jettingen-Scheppach ist für alle aktuellen Elektroautomodelle zugänglich. Einzige Voraussetzung: Sie laden per Typ-2-Stecker bzw. per Combined Charging System, CCS.
Projektübersicht | Was genau ist „FastCharge“?
Bei „FastCharge“ handelt es sich um ein Forschungsprojekt, das seinen Ursprung im Jahr 2016 findet. Unter der Leitung von BMW, Porsche, Siemens, Phoenix Contact und Allego sowie unter Zuhilfenahme einer Förderung i.H.v. 7,8 Mio. Euro seitens des Bundesministeriums für Verkehr & digitale Infrastruktur untersucht das Projekt, welche Arten von Ladeinfrastruktur fahrzeug- und ladeinfrastrukturseitig installiert werden müssen, um akzeptable Ladeleistungen / Ladezeiten zu erreichen.
Erste Investitionen flossen in eine leistungsstarke Ladeinfrastruktur, die die maximale Ausreizbarkeit von Fahrzeugbatterien in puncto Schnellladung testen soll. Im Einsatz ist Technik, die mit Spannungen von bis zu 920 Volt arbeitet. Die integrierte Kommunikationstechnik sorgt dafür, dass jedes angeschlossene Elektrofahrzeug nur so viel Strom zugeführt bekommt, wie seine interne Ladetechnik auch tatsächlich aufnehmen kann. Das gewährt ausreichend Flexibilität, um jedes Elektrofahrzeug mit Typ-2-Stecker oder CCS schnellstmöglich laden zu können. Daher dürfte diese Art von Ladeinfrastruktur besonders für den Einsatz an Autobahnen sehr attraktiv sein.
Technik-Überblick | Die Besonderheiten der Ladestation!
Bei einer derartigen Ultraschnellladung ergeben sich gleich mehrere Problemherde, die die Ladeleistung bereits nach kürzester Zeit reduzieren. Allem voran thermische Hot Spots. Die von Allego konzeptionierten Ladesäulen aber ermöglichen das Aufrechterhalten konstant hoher Ladeleistungen. Maßgeblich dafür sind die gekühlten HPC-Ladekabel (High Power Charging) von Phoenix Contact. Speziell integrierte Wanddurchführungen mit vordefinierten Schnittstellen zum Zwecke der Kommunikation, Leistungsübertragung, Kühlung und Zugentlastung sorgen dafür, dass die mit einem Wasser-Glykol-Gemisch gefüllten Kühlleitungen während der Nutzung des Kabels nicht geknickt oder gedrückt werden. Der Kühlmittelfluss und die gleichmäßige Thermik am Kabel sind damit jederzeit gewährleistet.
Beispiel | Welche Ladezeiten sind nun möglich?
„FastCharge“ macht ihre Entwicklungen an einem Beispiel deutlich. Im Mittelpunkt der praktischen Vorführung stand das eigene BMW i3-Forschungsfahrzeug. Betrachtet wurde hierbei ein Ladevorgang von 10 % auf 80 % (Netto-Akkukapazität: 57 kWh). Die dafür benötigte Ladezeit nimmt nicht mehr als 15 Minuten in Anspruch.
Das von Porsche zur Verfügung gestellte Forschungsfahrzeug brachte eine Netto-Akkukapazität von 90 kWh mit. Mit einer ermöglichten Ladeleistung von 400 kW lud man eine Reichweite von 100 Kilometern in erstaunlichen 3 Minuten.
Nicht nur die Ladesäule kann diese Leistung realisieren. Auch onBoard hat sich vieles getan! Das fahrzeugseitige Mehrspannungsnetz besitzt einen Hochvolt-DC/DC-Wandler. Er transformiert die von der Ladesäule zur Verfügung gestellte 800-V-Eingangsspannung in die vom BMW i3 ermöglichte 400-V-Systemspannung. Mithilfe dieses Systems könnte ein BMW i3 sowohl an älteren, leistungsschwächeren Systemen, als auch an zukünftigen, leistungsstärkeren Ladesäulen „aufgetankt“ werden. Im Zusammenhang damit erforscht „FastCharge“ bereits Möglichkeiten der entsprechenden Standardisierung von HV-DC/DC.
„FastCharge“ beschreitet damit neue Wege und setzt einen Meilenstein der E|Mobilität, indem es einem der größten Kritikpunkte den Nährboden entzieht. Ladevorgänge werden in absehbarer Zukunft ebenso schnell vonstattengehen wie traditionelle Tankvorgänge.
Wir freuen uns darauf!