Moderne Hochspannungstransformatoren ermöglichen eine effizientere Stromverteilung
Schneller laden – und die Elektromobilität gibt Gas
Je leistungsfähiger der Trafo, desto kürzer die Ladezeit für E-Autos
© Fotos: thyssenkrupp Steel, Getty Images
Der Erfolg der Elektromobilität hängt von mehreren Faktoren ab, nicht zuletzt vom Ausbau und der Vereinheitlichung der Ladeinfrastruktur. Gefragt ist hier vor allem der Wechsel von der herkömmlichen Ladestation zur Schnellladesäule.
Fragt man den Fahrer eines Elektroautos nach seinen Wünschen zur Ladeinfrastruktur, sind sie schnell aufgezählt: Die Ladesäulen sollen leicht zu finden und gut zugänglich sein. Mit einfacher Bedienung und einem transparenten Bezahlmodell – außerdem soll es natürlich schnell gehen. Und bis jetzt ist die Ladedauer vor allem eines, nämlich langsam.
Die Ladezeit hängt nicht allein von der Kapazität der Batterie und der Ladetechnik des jeweiligen Elektrofahrzeugs ab, sondern auch von der Ladesäule selbst. Die Faustregel lautet hier: Je geringer die Leistung der Stromquelle, desto länger das Laden. Normalladestationen besitzen derzeit in der Regel eine Leistung von 22 Kilowatt, was einer Ladedauer von zwei bis fünf Stunden entspricht.
In jeder Ladesäule steckt Elektroband
Eine Schnellladesäule lädt mit 50 Kilowatt, da sie nicht mit Wechselstrom, sondern mit Gleichstrom betrieben wird – das verringert die Ladedauer im Schnitt auf etwa eine Stunde. Bei so genannten Ultraschnellladern mit aktuell 150 bis künftig 350 Kilowatt benötigt man sogar nur noch zwischen 5 bis 20 Minuten. Wichtig dabei: Diese Angaben berücksichtigen nicht die Ladetechnik des jeweiligen Fahrzeugs und sind daher nur als Richtwerte zu betrachten.
Was das mit thyssenkrupp Steel zu tun hat? „Ganz einfach“, sagt Christian Hecht, Leiter der Produktentwicklung bei der Business Unit Electrical Steel, „in jeder Ladesäule steckt ein Transformator und in jedem Transformator ist Elektroband verbaut.“ Genauer gesagt kornorientiertes Elektroband und noch genauer gesagt, steckt es im Kern eines jeden Transformators. „Kornorientiertes Elektroband braucht man immer dann, wenn die Stromspannung herauf- oder herunterregelt werden muss.“
Energieeffizienz verkürzt die Ladezeiten
Ein Grund für die langen Ladezeiten ist, dass die bisherigen konventionellen Ladesäulen nicht gebaut wurden, um energieeffizient zu sein. „Die Betreiber von Stromnetzen oder Privatinvestoren haben die Transformatoren nicht mit dem bestmöglichen Elektroband ausgestattet“, so Hecht. Was in dem Fall zur Folge hat, dass E-Autos stundenlang fürs Laden brauchen, weil die Trafos noch zu viel Energie verschwenden.
Eine Lösung für diese Herausforderung bietet Electrical Steel: Je dünner das Elektroband, desto weniger Verlust an Energie. „Energieeffizienz erreicht man daher nur mit besonders hochwertigen Elektrobandsorten“, sagt Christian Hecht. „Die Fertigung beruht auf einem perfekt abgestimmten Produktionsprozess über die gesamte Stahlherstellung hinweg. Vom Vormaterial über die Gießwalzanlage bis zu unseren Anlagen in Gelsenkirchen.“
Sein E-Auto lädt man in den Phasen auf, in denen es nicht genutzt wird. Also während man beim Einkaufen ist, im Kino oder Café sitzt oder dann, wenn das Fahrzeug zu Hause in der Garage steht. Im letzteren Fall kommt noch eine weitere wichtige Anforderung an den Ladepunkt hinzu: Der Trafo muss geräuscharm sein. Nur die absolut hochwertigen Elektrobandsorten, so genannte Top Grades, sorgen dafür, dass der Transformator während des Ladevorgangs nicht zu hören ist.
„Gerade für den Ausbau der Ladeinfrastruktur in Wohngebieten ist das eine wichtige Voraussetzung“, so Hecht. „Niemand von uns möchte vor seinem Haus brummende Trafos stehen haben.“ Mit den Top Grades powercore® H 23 und powercore® H 20 hat die Business Unit Electrical Steel kornorientierte Sorten entwickelt, die beides sind: energieeffizient und geräuscharm.
„Für uns ist die Elektromobilität keine Zukunftsmusik“, sagt Hecht. „Wir haben unsererseits die technischen Voraussetzungen geschaffen und liefern bereits an Kunden, die wiederum unseren Werkstoff einsetzen, um die Energiewende voranzutreiben.“
