Aufladen eines Elektroautos

Geht es um E-Autos, führt wohl kein Weg an der US-amerikanischen Marke Tesla vorbei. Als ein Pionier der Technologie steht das Unternehmen untrennbar mit dem elektrischen Fahren in Verbindung. Daher ist vermutlich schon vielen die Bezeichnung des Tesla Superchargers begegnet. An diesen Stromtankstellen, die eine besonders hohe Ladeleistung bereitstellen, ist der Akku des Fahrzeugs in rund 20 Minuten wieder geladen. Der Hersteller beweist damit zwar, dass die Energiezufuhr von E-Autos absolut komfortabel gelingt, jedoch ist das freilich noch nicht mit allen erhältlichen Modellen möglich.

Tesla hat mit dem Aufbau eines eigenen Ladenetzes ein klares Alleinstellungsmerkmal für seine Kunden entwickelt. Wie lange dauert es also, ein anderes Elektroauto vollständig aufzuladen? Die Antwort hängt von mehreren Faktoren ab. Ein Einflussfaktor ist die Kapazität des Akkus. Sie gibt an, wie viel Energie das Fahrzeug speichern kann. Zum besseren Verständnis hilft hier ein beispielhafter Vergleich: Ein großer Tank bei einem Benziner oder Diesel benötigt eine höhere Menge an Litern Kraftstoff, bis er wieder vollständig aufgefüllt ist. Somit ist der Tankvorgang bei einem Fahrzeug mit einer Kapazität von 40 Litern schneller abgeschlossen als bei einem Wagen, in den 70 Liter passen. Nicht anders verhält es sich bei E-Autos. Die Maßeinheit bei einem Elektroauto ist eine Kilowattstunde (kWh). Je mehr Kilowattstunden aufgenommen werden, umso mehr Zeit erfordert die Energiezufuhr.

Der dritte wichtige Faktor zur Beeinflussung der Ladedauer, ist das Elektroauto und seine Ladetechnik. Die verschiedenen Modelle variieren auch oftmals, was die aufzunehmende Ladeleistung in Kilowatt angeht. Ganz konkret richtet es sich hier nach dem verbauten Ladegerät, das auch als On-Board-Charger bezeichnet wird. Dieses entscheidet, wie viel Energie das E-Auto aufnehmen kann. Man unterscheidet hier vorrangig über wie viele Phasen des Kabels der Strom aufgenommen werden kann. Einphasige Aufladungen sind grundsätzlich auf 7,4 Kilowatt begrenzt, wobei im deutschen Stromnetz gar nur 4,6 Kilowatt pro Phase zulässig sind, um sogenannte Schieflasten zu vermeiden. Dreiphasige Ladegeräte in E-Autos ermöglichen eine schnellere Energiezufuhr.

Nicht zuletzt hängt auch der Zustand des Akkus selbst davon ab, wie lange es für das Laden braucht. Bis zu 20 Prozent sowie nach Erreichen von 80 Prozent der Kapazität dauert die Energiezufuhr grundsätzlich länger. Dies ist insbesondere bei den Schnellladesäulen bedeutsam. Auch die Außentemperatur beeinflusst den Ladezeitbedarf. Idealbedingungen herrschen bei 15 bis 25 Grad Celsius. Vor allem frostige Temperaturen verzögern das Aufladen, weil sich durch die Kälte innerhalb der Batteriezellen die Geschwindigkeiten der chemischen Prozesse verringern. Eine zu große Hitze ist jedoch ebenfalls gefährlich, hier wird es jedoch ab 60 Grad Celsius erst relevant.

Noch einmal zusammengefasst, hängt die Ladedauer eines E-Autos von folgenden Faktoren ab:

• Ladetechnik (verbautes Ladegerät) des jeweiligen Modells
• Kapazität des Akkus
• Zustand des Akkus und Außentemperaturen
• die Art der Energiequelle und die damit verbundene Ladeleistung

Wie funktioniert das Laden eines Elektrofahrzeugs – für all diejenigen, die noch nie ein Elektroauto eigenständig geladen haben, stellen wir hier theoretisch einen Ladevorgang dar. Dabei ist das Prinzip recht simpel und unterscheidet sich zumindest vom Ablauf kaum von einem konventionellen Verbrenner. An den Ladepunkt heranfahren, Aufladen, digital Bezahlen und weiterfahren.

In folgenden Schritten ist das E-Auto aufgeladen:

1. Identifikation am Ladepunkt
   Im ersten Schritt identifiziert sich der Fahrer meist mit einer RFID-Ladekarte oder einer App an der Ladestation. Diese hält er vor einen dafür markierten Punkt. Das ist die Voraussetzung, damit die Vorrichtung anschließend entriegelt wird.
2. Elektroauto Ladekabel anschließen
   Das Elektroauto Ladekabel wird nun zuerst in die Ladestation, Wallbox oder Steckdose gesteckt, danach mit der anderen Seite des Ladekabels in den dafür vorgesehenen Anschluss am E-Auto. Dieser befindet sich entweder an der selben Stelle wie der Tankdeckel, je nach Modell auch am vorderen Codeflügel oder in der Front des Fahrzeuges. In Europa ist der Stecker Typ 2 (auch Mennekes-Stecker oder Mode 3-Kabel genannt) seit 2014 offizieller Standard. Bei öffentlichen Ladestationen oder Schnellladesystemen ist das Ladekabel an der Ladestation fest angebracht.
3. Start des Ladevorganges
   Ist das Ladekabel nun zuerst mit der Ladestation, dann mit dem Elektroauto verbunden, werden automatisch die jeweiligen Steckenden verriegelt, damit niemand unautorisiert den Ladevorgang unterbrechen kann, in dem ein Stecker herausgezogen wird. Meist prüft das Fahrzeug dann die Stromquelle und gibt den Fahrer optisch durch Farbänderung der Beleuchtung am Ladestecker zu erkennen, dass der Ladevorgang startet. Oft wird auf dem Display im Cockpit auch die Dauer bis zur 100 prozentigen Ladung angezeigt.
4. Beenden des Ladevorgangs
   Der Ladevorgang endet, wenn der Fahrer die Verriegelung über einen Schalter Auto oder auf der Fernbedienung am Autoschlüssel öffnet und sich erneut an der Ladesäule mittels RFID-Karte, App oder Chip autorisiert. Beide Stecker werden entriegelt und zuerst sollte das Ladekabel vom Fahrzeug gelöst werden. Anschließend entweder das Ladekabel im E-Auto verstauen beziehungsweise an der Ladestation einhängen und WICHTIG die Ladeklappe alias der Tankdeckel schließen.
5. Wie bezahlt man den Strom für das Aufladen eines Elektroautos
   Die Bezahlung erfolgt über eine Abrechnung direkt über das Konto des Fahrers oder eine hinterlegte Kreditkarte. Man erhält dann monatliche oder quartalsweise eine Abrechnung mit Einzelverbindungen so ähnlich wie bei einem Mobilfunkvertrag. Eine Aufladung kostet je nach Tarif, Akkugröße und Ladestation ca. 6-10 Euro.

Die Hersteller geben für die anfallende Ladezeit grundsätzlich Richtwerte aus. Alternativ lässt sich auch direkt nachfragen und um eine Auskunft bitten. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Dauer selbst zu berechnen, was jedoch nur einen Durchschnittswert ergibt. Mit folgender Formel gelingt das:

Nehmen wir beispielhaft einen Kleinwagen, wie den Renault ZOE mit einer Akku-Kapazität von 41 Kilowattstunden (kWh). Dieses E-Auto wird an einer Wallbox mit 22 Kilowatt Ladeleistung geladen. Somit müssten die 41 Kilowattstunden durch die 22 Kilowatt der Ladeleistung geteilt werden. Als Ergebnis sind rund 2 Stunden an der Wallbox einzuplanen.

Aufgrund der benannten Einflüsse wie der Außentemperatur und dem Batteriezustand kann es zu geringen Abweichungen bei der Ladedauer kommen.

Gerade, wenn der Akku zu mehr als 80 Prozent entladen ist, sollten bis zu 30 Minuten mehr eingeplant werden. Bis 20 Prozent erreicht sind und nach 80 Prozent ist grundsätzlich eine etwas herabgesetzte Ladegeschwindigkeit zu konstatieren.

Der Ausbau des Netzes an Stromtankstellen schreitet von Jahr zu Jahr voran. Die Summe der öffentlichen Ladestationen steuert mittlerweile die 50.000er Marke an.

In der Vergangenheit fiel die Verteilung der landesweiten Stromtankstellen ungleichmäßig aus. Als besonders gut versorgt galten Metropolregionen wie München und Hamburg. Mittlerweile ist unter anderem durch gezielte Fördermittleverteilung ein immer flächendeckenderes Ladenetz zu konstatieren. Nicht nur in Großstädten und Ballungsgebieten sind Ladestationen vorhanden, sondern auch in ländlichen Regionen entstehen mehr Ladepunkte.

Dabei sind Ladestationen längst nicht nur an Schnellstraßen und Autobahnen anzutreffen, sondern mittlerweile auch an verschiedenen Einrichtungen in den Städten. Dennoch ist es unüblich, dass an normalen Tankstellen auch eine Ladestation für Elektroautos gebaut ist. Vor allem innerstädtisch zeichnet sich ein anderes Ladeverhalten der Nutzer mangels typischen E-Tankstellen ab. Man lädt sein Auto an Orten, wo es im Alltag sowieso häufiger Standzeiten gibt. Gängig sind sogenannte Park & Charge Systeme. Hier verbindet der Besitzer sein E-Auto mit der Ladestation und erledigt Dinge des täglichen Lebens. Meist sind derartige Ladestationen unter anderem in Parkhäusern, an Bahnhöfen, diversen Einkaufszentren, Supermarkt-Parkplätzen, Cafés, Restaurants, Hotels, städtischen Einrichtungen und Autohäusern zu finden.

Eine zukunftsweisende Idee stammt vom Fraunhofer Institut aus dem Jahre 2014. Sogenannte Charge Lounges sind als spezielle Form der E-Tankstelle zu verstehen. Der Fahrer verbringt für die Dauer des Ladevorgangs seine Zeit, indem er etwa einen kostenfreien Kaffee in Anspruch nimmt oder das frei verfügbare WLAN-Netz nutzt. Es gibt bereits die ersten test-Lounges vorwiegend an Autobahnen.

Was das Aufladen von elektrischen Fahrzeugen an öffentlich zugänglichen Punkten angeht, so gibt es insbesondere zwei gesetzliche Regelungen, die erwähnenswert sind. Wie bereits angedeutet, wird in der Amtssprache offiziell von einem Ladepunkt gesprochen. An dieser Stelle lohnt es sich zunächst, diese Definition genauer zu betrachten.

Ein Ladepunkt gilt demnach als eine Einrichtung, an der zur gleichen Zeit ausschließlich ein Fahrzeug mit Energie versorgt werden kann. Verfügt eine Ladesäule über mehrere Anschlüsse, bedeutet es demnach, dass sie mehrere Ladepunkte bereithält. Von einem öffentlichen Ladepunkt kann in mehrerlei Hinsicht gesprochen werden. Auf der einen Seite, wenn er sich im öffentlichen Verkehrsraum befindet. Andererseits auch dann, wenn der Ladepunkt zwar auf einem privaten Grundstück steht, es aber nicht eindeutig erkennbar ist, wer den dazugehörigen Parkplatz befahren darf.

So viel zur gesetzlichen Definition. Eines der wichtigsten, verabschiedeten Gesetze im Rahmen der öffentlichen Bereitstellung von Ladepunkten ist die sogenannte Ladesäulenverordnung, die der Einfachheit halber auch als LSV abgekürzt wird. Das Bundeswirtschaftsministerium hat sie im März 2016 veröffentlicht und sich dabei auf eine EU-Richtlinie aus dem Jahr 2014 berufen. Das Gesetz zielt darauf ab, eine einheitliche Ladeinfrastruktur zu schaffen. Dementsprechend gilt der Stecker Typ 2 als der verpflichtende Standard an öffentlichen Ladepunkten. Zusätzlich darf die Ladesäule zwar noch andere Stecker bereithalten, doch eigenständig und somit ohne den Typ 2 wäre sie nicht mehr zulässig.

Im März 2017 kam es dann zu einer Änderung der Ladesäulenverordnung. Mit der Korrektur wurde festgelegt, dass die Betreiber von Ladepunkten jedem Besitzer eines E-Autos das Aufladen ermöglichen müssen, ohne dass sich dieser zuvor authentifizieren oder einen langfristigen Vertrag abschließen muss. Neben der kostenlosen Bereitstellung sind verschiedene Zahlungsmethoden zugelassen:

• Barzahlung in unmittelbarer Nähe des Ladepunktes
• Zahlung über ein webbasiertes System
• Zahlung über ein gängiges kartenbasiertes Zahlungssystem / Zahlungsverfahren

Mit dieser Bestimmung soll es unabhängig vom Betreiber, der jeweiligen Kommune oder dem Land möglich sein, das E-Auto mit Energie „aufzutanken“. Weniger Einschränkungen stellen wiederum die Voraussetzung dar, um das Elektromobil weiter zu fördern. In der Konsequenz geht es im nächsten Schritt darum, bei Bedarf unterwegs die nächste Ladestation möglichst unkompliziert ausfindig zu machen.

Hersteller Tesla geht auch beim Auffinden der nächsten Stromtankstelle als Pionier voran. Das im Fahrzeug installierte Navigationssystem kann als erstes die Suche nach der nächsten Ladestation direkt in die Routenplanung integrieren. Somit wird die Ankunftszeit einer langen Strecke vom Navigationssystem direkt mit den notwendigen Ladestopps berechnet. Steigt der Stromverbrauch durch raschere Fahrweise, werden die Zwischenstopps direkt neu berechnet.

Einige Fahrzeuge können mittlerweile ebenfalls öffentliche Ladestationen mit dem Navigationssystem ansteuern. Der Audi e-tron beispielsweise kann mittels Sprachsteuerung nach der nächst gelegenen Ladestation gefragt werden und navigiert den Fahrer dahin.

Das häufigste Instrument um Ladestationen zu finden, ist jedoch die App. Das Smartphone haben die meisten Menschen ohnehin unterwegs immer dabei. Mittels den Smartphone Applikationen können immer neue Ladestationen von den Entwicklern der App, teilweise sogar als Open Source Community von den Nutzern direkt, hinzugefügt werden. Die meisten Apps zeigen nicht nur an welche Ladeleistung und welcher Stecker-Anschluss an der Ladestation vorhanden ist, sondern auch welche Kosten für den Strom anfallen und ob die Lademöglichkeit verfügbar, belegt oder defekt ist. Die bekanntesten Apps mit den meisten Nutzern sind hier: Ladenetz.de; NewMotion (gerade vom Tankstellenkonzern Shell übernommen), e-Charge (vom ADAC) und EinfachStromLaden.de.

Wer schon einmal einen Urlaub auf einem Camping-Platz verbracht hat, kennt diese Steckdosen. Sie sind blau und werden als Camping Strom Steckdosen bezeichnet. Der fachmännische Begriff ist „CEE blau“. CEE ist dabei ein komplizierte Abkürzung englischer Termini, die im Allgemeinen ein europaweit einheitliches System an Steckertypen beschreibt. Wer ein Elektroauto oder einen Plug-In-Hybrid fährt und Zugang zu einer solchen CEE-Steckdose hat, kann mittels einer mobilen Ladestation und einer entsprechenden Adapter-Lösung sein Auto laden. Die CEE blau Steckdosen können entweder mit 16 Ampere oder 32 Ampere Stromstärke ausgestattet sein. Solltet Ihr euch extra Ladetechnik dafür kaufen, achtet darauf das ihr die richtige Ampere-Anzahl kauft da die Stecker nicht einheitlich sind. Je nach Stromstärker kann man dann immerhin mit 3,6 beziehungsweise 7,4 Kilowatt aufladen.

Noch schneller kann man ein Auto an einer CEE rot aufladen:

Oftmals in Garagen oder Hallen und Unternehmen mit schwereren elektrischen Werkzeugen sieht man die roten CEE Steckdosen, oft als „Baustrom Steckdosen“ beschrieben. Auch hier können elektrische Autos oder Hybride gut aufgeladen werden. Voraussetzung ist ebenfalls eine mobile Ladestation mit dem entsprechenden Adapter. Beachtet auch hier, ob die Steckdose über 16 Ampere oder 32 Ampere verfügt. Je nach Stromstärke und wie viele Phasen die mobile Ladestation vorhält kann dann sogar bis zu einer Ladeleistung von 22 Kilowatt geladen werden. Das entspricht einer leistungsfähigen Wallbox und ist damit die schnellste Variante, um mit einem mobilen Ladegerät ein Elektroauto zu laden. Vor allem bei großen Akkus ist diese Ladeleistung ausreichend und kann ohne zusätzliche bauliche Eingriffe eingesetzt werden.

Die Bezeichnung der Wallbox oder Wandladestation für E-Fahrzeugmodelle bezeichnet Stromquellen die fest an Gebäudewänden als Stromquelle spezifisch für Elektroautos installiert werden. Alternative Bezeichnungen sind:

• Home Charging Station
• Wall Connector
• Wall Charging Station

Letztlich zielen alle Begriffe auf eine Box ab, die mit 400 Volt und entweder 16 oder 32 Ampere an das heimische Stromnetz angeschlossen wird. Sie fungiert als eine Schnittstelle zwischen dem Stromnetz und dem Ladekabelstecker des Fahrzeugs. Komfortabel ist für die Installation der Wallbox, dass ein Starkstromanschluss ohnehin standesgemäß vorliegt, da er etwa für andere Geräte wie den Küchenherd notwendig ist.

Eine sehr vorteilhafte Lösung stellt die Wallbox deswegen dar, weil sie eine wesentlich höhere Ladeleistung bietet als die klassische Steckdose. Mehr bereitgestellter Strom bedeutet im Umkehrschluss, dass der Wagen schneller wieder voll aufgeladen ist. Je nach Kapazität des im E-Auto verbauten E-Akkus beträgt die Wartezeit im Schnitt nur zwei bis sechs Stunden. Üblich sind dabei Ladeleistungen, die sich im Bereich zwischen elf und 22 Kilowatt bewegen. Die Wallbox arbeitet zudem wesentlich effizienter. Wird das E-Auto geladen, sind dort weitere Systeme wie eine Batterieüberwachung aktiv und dafür ist ebenfalls Energie nötig. Durch die verkürzte Ladedauer sorgt die Wallbox dafür, dass sich diese zusätzlichen Komponenten schneller wieder abschalten und demensprechend den Bedarf an Strom wieder senken.

Das ist jedoch längst nicht der einzige Nutzen, den eine Wallbox liefert. Sie vermag außerdem gewissermaßen mit dem E-Auto zu kommunizieren. Konkret heißt das, dass sie für die ideale Stromzufuhr sorgt. Schließlich gibt es Unterschiede zwischen den einzelnen Fahrzeugen und nicht jedes ist dazu in der Lage, die komplette Ladeleistung der Wallbox aufzunehmen. Sofern das der Fall ist, reguliert die Vorrichtung die Energie entsprechend.

Die Installation einer Wallbox nimmt ein Elektriker vor, der unter anderem die Leitung des Starkstromanschlusses zur gewünschten Position verlegt. Damit ist gewährleistet, dass alle Komponenten fachgerecht verbaut sind und es besteht eine Absicherung aus versicherungstechnischer Sicht. Die Gefahr einer Überhitzung ist bei einer Wallbox nicht gegeben und darüber hinaus besonders für Hausbesitzer auf lange Sicht eine ideale Lösung. Als besonders lohnenswert erweist sich die Anschaffung dann, wenn bereits eine Solaranalage vorhanden ist. Die gewonnene Energie reicht in etwa dafür aus, um das E-Auto über das Jahr zu versorgen – und außerdem handelt es sich dann zweifelsohne um „grünen Strom“.

Nicht ohne weiteres kann ein Mieter eine Wallbox installieren lassen, wenngleich auch das grundsätzlich kein Problem darstellt. Es müssen aber im Vorfeld Absprachen getroffen werden. Naheliegend ist es ohnehin, sich zunächst die erforderliche Erlaubnis des Vermieters einzuholen – das will als Grundvoraussetzung verstanden sein. Ein eigener Stellplatz ist ebenfalls eine Bedingung. Idealerweise befindet sich dieser in einer Tiefgarage, da dort das Verlegen des Starkstroms die wenigsten Komplikationen bedeutet. Ganz entscheidend ist aber auch die Frage nach der Abrechnung, also über welche Zähler diese erfolgt. Zu berücksichtigen und dementsprechend zu klären gilt es auch, dass der Mieter vielleicht eines Tages wieder auszieht. Was geschieht dann mit der Wallbox? Der Anreiz für den Vermieter kann aber darin bestehen, dass eine derartige Vorrichtung der eigenen Immobilie für die Zukunft noch mehr Attraktivität verleiht.

Gerade bei Häusern mit mehreren Mietern und mehreren Besitzer von E-Autos können Wallboxes Sinn machen. Insbesondere dann, wenn sie zusätzlich mit einem Lastmanagement-System versehen sind. Ein derartiges, zusätzlich enthaltenes Modul erlaubt dann das Laden von mehr als einem Fahrzeug gleichzeitig.

Idealerweise verfügt die Wallbox noch über eine Zugangsbeschränkung. Damit können nur die berechtigten Nutzer darauf zugreifen, etwa über einen Schlüssel oder einen speziellen Chip. Wenngleich die Anschaffung einer Wallbox zunächst einmal impliziert, dass hier ein zusätzlicher Kostenaufwand entsteht, muss das nicht zwingendermaßen der Fall sein. Einige Hersteller subventionieren die Anschaffung oder bieten sie gar als Extra ohne Zuzahlung zu Kauf an.

Reift bei einem Interessenten der Gedanke, sich eine eigene Ladestation zuhause installieren zu lassen, gilt es im Vorfeld einigen Aspekten Beachtung zu schenken. Welche Punkte dabei besonders erwähnenswert sind, haben wir in einer Checkliste für Sie zusammengefasst:

1. Ladeleistung des E-Autos
   Hier ist der On-Board-Charger ins Auge zu fassen. Das verbaute Ladegerät kann für verschiedene Ladeleistungen ausgerichtet sein. Üblicherweise bewegen sich diese im Bereich von 3,7 kW bis zu 22 kW. Je höher diese beim eigenen E-Auto ist, umso mehr Strom kann es aufnehmen und folglich gestaltet sich die Ladedauer kürzer. Daran orientiert sich die Ladeleistung der anzuschaffenden Station. Deren Leistung braucht dementsprechend nicht höher zu sein als die des Fahrzeugs – schließlich kann es nicht mehr Energie aufnehmen.
2. Ladestecker des E-Autos
   Der Aspekt ist dann wichtig, wenn sich der Interessent für den Kauf einer Ladestation mit festem Ladekabel entscheiden möchte. Dieses muss dann auf das eigene Fahrzeug abgestimmt sein. Die Möglichkeit, später auf einen Adapter zurückzugreifen, besteht an dieser Stelle nicht. Trotzdem seit 2014 europaweit der Stecker vom Typ 2 Standard ist, kommen zum Teil bei E-Autos asiatischer oder amerikanischer Herkunft noch andere Varianten vor. Dennoch dürfte bei den meisten Käufern eine Ladestation mit Stecker Typ 2 erforderlich sein.
3. Mögliche Extras der Ladestation
   Je nach Anspruch und geplantem Einsatz der Ladestation sind Extras wünschenswert. Ein Bedarf besteht etwa bei halböffentlichen oder auch öffentlichen Bereichen, in denen eine gemeinsame Nutzung geplant ist. Um den entsprechenden Personen die Ladestation bereitzustellen und einen Gebrauch durch Unbefugte auszuschließen, macht eine Zugangsbeschränkung in jedem Fall Sinn. Das kann durch einen Chip oder einen Schlüssel geschehen.Damit das Laden mehrerer Fahrzeuge gleichzeitig erfolgen kann, halten manche Ladestationen ein Modul bereit, mit dem sie ein sogenanntes Lastmanagement ermöglichen. Das bedeutet, dass die vorhandene Ladeleistung auf die angeschlossenen E-Autos gleichmäßig verteilt wird.
   Eine Abrechnung ist ebenfalls wünschenswert, wenn es um die gemeinsame Nutzung der Ladestation geht. Allerdings erweist es sich auch dann als hilfreich, wenn die Stromkosten für die Steuererklärung erfasst werden sollen.Um das E-Auto mit „grünem Strom“ zu versorgen, besteht die Möglichkeit, einen Energiemanager zu nutzen. Mit dessen Hilfe lässt sich die Solaranlage mit der Ladestation verknüpfen.

Eines der bereits am weitesten fortgeschrittenen Modelle ist das induktive Laden. Die ersten Vorläufer dieses Prinzips gehen bis auf die Mitte des 19. Jahrhunderts zurück. Allerdings kam es bisweilen kaum für Fahrzeuge zum Einsatz. Deutlich bekannter ist das induktive Laden, wenn es um die Energiezufuhr von Mobiltelefonen, Smartwatches, Lampen oder elektrischen Zahnbürsten geht. Lange gab es die Befürchtungen, dass im Automobilbereich zu viele Nachteile einhergehen würden. Diese betrafen unter anderem möglichen Elektrosmog, einen zu schwachen Wirkungsgrad oder auch eventuelle Gefahren, die sich durch Fremdkörper oder Kleintiere ergeben können. Mittlerweile ist die Technologie aber so weit fortgeschritten, dass sich diese Bedenken aus der Welt schaffen lassen.

Induktives Laden von E-Autos bedeutet zunächst, dass der Wagen unmittelbar über einer Bodenplatte positioniert ist, in der sich eine Magnetspule befindet. Wenn das Fahrzeug über dieser Platte steht, schließt sich ein Stromkreis und es kann elektrische Energie zugeführt werden. Ein realistisches Prinzip für die Zukunft stellt dieses Modell in jedem Fall dar. Den Kritikpunkten ist erfolgreich begegnet worden. Über eine im E-Auto enthaltene Navigationshilfe gelingt es, dass das Fahrzeug exakt auf der vorgesehenen Platte parkt. Radarsensoren und Metalldetektoren sind dafür vorgesehen, binnen von Millisekunden Kleintiere oder Gefahrenteile wie etwa Metallstücke oder feuchtes Laub zu erkennen und die Energiezufuhr sofort zu unterbrechen.

Zudem haben unlängst Untersuchungen ergeben, dass keinerlei Gefahren für die Gesundheit durch vermeintlichen Elektrosmog entstehen können. Äußere Witterungseinflüsse wie Kälte, Schnee und Regen beeinträchtigen das induktive Laden ebenso nicht. Erste Hersteller wie Audi oder Mercedes bieten diese Methode für ihre Fahrzeuge an. Die entsprechende Induktionsplatte befindet sich in der Garage und das E-Auto braucht somit nicht mehr über ein Ladekabel mit neuem Strom versorgt zu werden.

Doch nicht nur im privaten Bereich ist induktives Laden ein relevantes Thema. Andere Hersteller – allen voran der Chiphersteller Qualcomm – arbeiten daran, diese Technologie auch im öffentlichen Bereich zu etablieren. So soll künftig die Möglichkeit bestehen, dem Fahrzeug etwa bei Einkäufen oder einem Restaurantbesuch auf diese Weise neue Energie zuzuführen. Das ist aber längst nicht die einzige Idee. Schon länger gibt es auch das Vorhaben, E-Autos unterwegs induktiv zu laden. Beim Halt an Ampeln oder auch bei Staus könnte eine Versorgung mit neuer Energie erfolgen.

Ein weiterer, wichtiger Aspekt ist ein sogenanntes bidirektionales Ladesystem. Es besteht auf einem Austausch zwischen dem E-Auto und dem Stromnetz. Dieses Konzept ist als intelligente Vorrichtung zu verstehen. Unter dem Gesichtspunkt, dass in Zukunft der Anteil elektrischer Fahrzeuge stark zunimmt, steigt auch der Energiebedarf. In Spitzenzeiten, bei denen es einen großen Bedarf an Strom gibt, könnten die E-Autos zuvor regenerativ gewonnene Energie speichern und gegebenenfalls ins Netz abgeben.

Eine andere Alternative zur Energieversorgung von E-Autos sieht vor, den Akku auszutauschen und somit keinerlei Zeit durch einen Ladevorgang zu verlieren. Ein US-amerikanisches Startup hat diese Idee auf den Weg gebracht und möchte dabei das Gewicht der Batterien verringern. Das soll die Gesamtmasse des Fahrzeugs reduzieren und eine längere Reichweite ermöglichen. Dennoch wären zumindest nach dem aktuellen technischen Stand häufige Wechsel – etwa nach rund einhundert Kilometern – nötig. Das stellt nach dem Konzept aber auch kein Problem dar. Dafür bieten sich Tauschterminals an, die als eine Art Tankstelle zu verstehen sind. Der Besitzer eines E-Autos fährt dieses System an, um seinen entleerten Akku gegen einen vollgeladenen auswechseln zu lassen. Für den Vorgang werden zwei Terminals benötigt, die hintereinander angeordnet sind.

Zunächst platziert sich das Fahrzeug selbst an einer Hebevorrichtung, die den vorhandenen Akku entnimmt. Über Hilfsenergie bewegt sich das E-Auto dann an das zweite, dahinter liegende Terminal. Hier sorgt eine weitere Hebevorrichtung dafür, dass eine aufgeladene Batterie in den Wagen eingesetzt wird. Anschließend ist dieser zur Weiterfahrt bereit. Der entfernte Akku lädt in der Zwischenzeit und ist später für einen neuen Kunden vorgesehen. Bezeichnet wird dieses Konzept als „Autonomous Linear Exhchange“ – kurz ALE.
Der Vorgang des Akkuwechsels soll etwa mit der Wartezeit an einer Ampel zu vergleichen sein. Derzeit ist dieses Konzept noch nicht vollends ausgereift. Damit es wirklich in der Praxis zum Einsatz kommen kann, müssten alle E-Autos einheitliche Akkus nutzen, damit der Austausch derart simpel erfolgt. Das wiederum ist schwer vorstellbar, da ein Kleinwagen kaum mit einem identischen Akku unterwegs sein wird wie ein SUV. Zu berücksichtigen ist auch, dass sich die zum Austausch bereitgestellten Batterien hinsichtlich ihrer Lebensdauer und ihrem Zustand voneinander unterscheiden.

Eine Abwandlung des induktiven Ladens über eine Bodenplatte sieht ein weiteres Modell vor. Hier braucht es keinen vorübergehenden Stopp, um neuen Strom zuzuführen. Stattdessen laden sich die elektrischen Fahrzeuge über einen speziellen Asphalt auf. Der Wagen benötigt einen Empfänger, der die kontaktlose Aufladung durch die entstehenden Magnetfelder realisiert. Es besteht die Möglichkeit, diesen bei jedem E-Auto nachzurüsten. Im Asphalt wiederum befinden sich Kupferleitungen.

Das Laden während des Fahrens hat natürlich nicht nur den Vorteil, dass zwischenzeitliche Stopps zum Tanken neuer Energie hinfällig sind. Vielmehr ergibt sich dadurch auch die Option, die verbauten Akkus leichter und kompakter anzufertigen – schließlich ist nicht mehr so viel Energie zum Speichern erforderlich. Nach Verlassen einer solchen Straße verfügt das E-Auto jedoch noch über genügend Kapazitäten, um weiterfahren zu können. Bei Bussen soll dies ebenfalls umsetzbar sein, wobei deren Reichweite abseits dieser Asphaltwege nur bei fünf Kilometern liegt.

Wer dieses Konzept für Science-Fiction hält, muss eines Besseren belehrt werden. Ein israelisches Startup arbeitet mit Hochdruck an dieser Zukunftsvision und hat bereits eine Teststraße gebaut. Dabei ließ sich feststellen, dass für einen Kilometer der Strecke etwa ein Tag benötigt wird. Es ist aber angedacht, diesen Umbau mit Hilfe von Maschinen noch effektiver zu realisieren.