Thesenpapier zur Stromübertragung für Elektroautos |
Im Zusammenhang mit der Einführung von Elektroautos stellt sich zwangsläufig auch die Frage nach einem leistungsfähigen Übertragungsstandard, da bei Verwendung von normalen Wechselstrom die Aufladung des Autos vergleichsweise lange dauern würde. (Selbst für ein Auto mit „nur“ 35 kWh Akkukapazität wie bspw. dem „Mini E“ würde die Ladezeit bei Verwendung von Haushaltsstrom mit 230 Volt und 16 Ampere bis zu 10 Stunden betragen.)
Deshalb ist die Einführung eines weiteren bzw. zusätzlichen Übertragungsstandards erforderlich. Gegenwärtig zeichnet sich eine Lösung unter Verwendung von dreiphasigen Drehstrom mit 400 Volt und 63 Ampere ab, entsprechend einer Leistung von knapp 44 kW.
Die Verwendung von 400 Volt Drehstrom ist an sich sinnvoll, da er nahezu überall verfügbar ist und dem Autohersteller so hinsichtlich des Zuschnitts des Akkusystems und der Ladetechnik eine grösstmögliche Freiheit gelassen wird.
Allerdings stellt sich die Frage, ob eine Leistung von 44 kW zur
Erzielung attraktiver Ladezeiten wirklich ausreichend ist.
Mit einer Leistung von 44 kW lassen sich Elektroautos nämlich nicht wie
oftmals beschrieben in wenigen Minuten wieder aufladen [1], sondern nur in ca.
einer Stunde.
Und bei zukünftigen Elektroautos mit einer absehbar größeren
Akkukapazität würde der Ladevorgang sogar noch länger dauern. (So soll die
Akkukapazität z.B. eines „Tesla S“ bis zu ca. 70 kWh betragen, was mit dem
derzeit geplanten Standard einer Ladezeit von über 1 ½ Stunden entsprechen
würde.) [2]
Solche Ladezeiten dürfte aber viele potentielle Kunden vom Kauf eines
Elektroautos abschrecken, da die meisten Autofahrer den Vorteil der schnellen
Betankung des Autos sicher nicht missen mögen. (Wenn man z.B. mal einige
Hundert Kilometer am Stück fahren will und unterwegs tanken bzw. laden muss,
und dann Ladezeiten von einer oder gar zwei Stunden einkalkulieren müsste,
würde dies sicher als gravierender Nachteil empfunden.)
Dabei ist von Seiten der Akkus eine Schnellladung durchaus möglich;
selbst heute verfügbare Akkus lassen Ladezeiten von 15 Minuten und weniger zu.
[3]
Und von Seiten der Ladetechnik dürften solch kurze Ladezeiten ebenfalls
möglich sein; hier sei nur auf die rasante technische Entwicklung der
Solarwechselrichter verwiesen, die bei höherer technischer Komplexität als der
von Ladegeräten inzwischen einen Wirkungsgrad von bis zu 98 % erreichen.
Daher sollte auch ein Stromübertragungssystem für Elektroautos für
dementsprechend hohe Leistungen ausgelegt werden.
Zweckmäßig erscheint eine Orientierung an dem ebenfalls vorhandenen
„Drehstrom 400 Volt 125 Ampere Standard“; entsprechend einer Leistung von bis
zu 87 kW.
Mit dieser Leistung könnte ein Elektroauto in ca. 30 Minuten wieder aufgeladen
werden. Damit wäre ein Elektroauto selbst bei nur 200 - 300 km Reichweite pro
Akkuladung im Grunde genommen sogar langstreckentauglich: 300 km fahren, 30 min
Pause und laden, 300 km fahren ... . Wesentlich aufwändigere Systeme wie etwa
ein Tausch des gesamten Akkublocks würden sich erübrigen.
Oder anders gerechnet, mit einem 87 kW System könnte man pro Minute
Ladezeit jeweils ca. 10 Kilometer Reichweite nachtanken, mit einem 44 kW System
hingegen nur ca. 5 Kilometer.
Kabel und Stecker sind für Übertragungsleistungen von 87 kW verfügbar
und in Gebrauch, etwa auf Baustellen, in der Bühnentechnik oder in der
Landwirtschaft.
Daher dürfte auch die Konstruktion eines autotauglichen Steckers für 400
Volt und 125 Ampere vergleichsweise unproblematisch sein. Die Stecker und Kabel
mögen zwar etwas schwerer als bei einer 400V 63A Lösung sein, erscheinen aber
dennoch handhabbar. [4, 5]
Und vor die Wahl gestellt, mit einem „smarten Stecker“ in 40 - 60 min zu
laden oder mit einem etwas größeren Strecker in nur 20 - 30 min zu laden;
würden sich sicher die meisten Autofahrer für die etwas schwerere Ausführung
und die dafür um 20 - 30 min kürzere Ladezeit entscheiden.
Die Möglichkeit, schnell laden zu können, erscheint auch deshalb von
Vorteil, da in Großstädten aufgrund der Wohnstruktur vermutlich ein höherer
Anteil auf das Laden an Stromtankstellen angewiesen sein wird. (In
großstädtischen Wohnsiedlungen kann z.B. oft nur schlecht das auf dem
Bürgersteig parkende Auto aus einer Steckdose in der Wohnung geladen werden
kann. Ebenso wenig wird man zumindest in einer Anfangsphase ganze Stadtviertel
flächendeckend mit öffentlichen Ladesäulen in fussläufiger Entfernung zu den
Wohnungen ausstatten können.)
Die Anbindung eines solchen Systems an das Stromnetz dürfte nicht
aufwändiger als bei einem 44 kW System sein, denn ob bspw. 4 Ladestellen mit je
44 kW Leistung oder 2 Ladestellen mit je 87 kW gebaut werden läuft in Bezug auf
die Netzbelastung auf das Gleiche hinaus. (4 Autos über 60 min mit je 44 kW
Leistung zu laden oder nacheinander 2 x 2 Autos über jeweils 30 min mit je 87
kW Leistung zu laden macht keinen Unterschied.)
Eine Leistung von 87 kW ist auch nicht exorbitant hoch; sie entspricht
bspw. der 4fachem Leistung eines elektrischen Durchlauferhitzers im Badezimmer
oder 3 % der Leistung einer großen Windkraftanlage.
Unabhängig von der Schnellladefähigkeit bleibt es natürlich sinnvoll,
einen möglichst hohen Anteil der Ladevorgänge aus Gründen der Praktikabilität
mit deutlich geringeren Leistungen durchzuführen. Des weiteren sind geringere
Leistungen und damit längere Ladezeiten auch aus Gründen des Strom- und
Lastmanagements von Vorteil, da so z.B. „intelligent“ über Nacht geladen werden
kann, wenn bspw. überschüssiger Windstrom verfügbar ist.
Fazit:
Mit einem 44 kW System erscheinen die erreichbaren Ladezeiten für einen
Teil der Ladesituationen noch zu lang und würden damit die Einführung des
Elektroautos erschweren. Ein Standard mit einem 87 kW System ließe hingegen
attraktivere Ladezeiten von nur noch ca. 30 Minuten zu und wäre damit der
zukunftsweisendere Standard. Er ist technisch vergleichsweise einfach
realisierbar und würde die Akzeptanz von Elektroautos durch kurze Ladezeiten
und die daraus resultierende bessere Langstreckentauglichkeit erhöhen.
Anmerkungen und Quellen |
[1] |
19. April
2009, 16:33 Uhr
Elektroautos:
Bald sollen sie innerhalb weniger Minuten "betankt" werden.
Die
Autobranche hat eine große Hürde auf dem Weg zum Elektroauto genommen: Zusammen
mit den Energieversorgern hat man sich auf einen gemeinsamen Steckerstandard
geeinigt. Dieser soll das Elektroauto innerhalb von wenigen Minuten aufladen –
und europaweit einheitlich sein.
Auf der Leistungsschau der
deutschen Industrie, der Hannovermesse, wird in diesem Jahr ein verhältnismäßig
kleiner Gegenstand für Aufmerksamkeit sorgen. Es ist ein scheinbar simpler
Stecker. Er ist etwa handtellergroß und optisch nicht sehr attraktiv. Und doch
hat er beste Aussichten, zu einem Symbol für die Zukunft im Straßenverkehr zu
werden. Denn mit dem Stecker wird ein neuer Standard für Stromautos gesetzt:
Die Norm für die Elektro-Tankstellen in Europa.
Nach WELT-ONLINE-Informationen
haben sich die 20 größten Energieunternehmen und Autohersteller auf die
grundsätzlichen Eckpunkte der Stecker im Elektrowagen der Zukunft geeinigt.
Dreiphasig, mit einer Leistung von 400 Volt und bis zu 63 Ampere, kann über die
Anschlüsse genügend Strom in leere Batterien gepumpt werden, um schlappe
Elektroautos in wenigen Minuten wieder flott zu bekommen. In wenigen Tagen
sollen auch die Details zum neuen Industriestandard vorgestellt werden.
Die Nachricht ist entscheidend für
die Entwicklung der zukünftigen Stromautos, wie Carolin Reichert erklärt.
Reichert ist Leiterin der Abteilung für die Entwicklung neue Geschäftsfelder
beim Stromkonzern RWE. Sie sagt, nur wenn es europaweit einheitliche Anschlüsse
für die Stromautos gebe, könnten diese in Großserie gebaut werden. „Ein Auto
muss in Italien genauso betankt werden können, wie in Dänemark, Deutschland
oder Frankreich.“ Probleme wie mit Rasierapparaten oder Laptops in fremden
Ländern müssten für den PKW-Vertrieb vorab gelöst werden. Die Standards sollen
für jeden Anbieter frei zugänglich sein.
Allerdings wird es noch geraume
Zeit dauern, bis das Elektroauto zu einer echten Alternative zu Benzin und
Diesel wird. Experten rechnen damit, dass es bis zu 20 Jahren dauern kann. Nach
Ansicht von Bernd Bohr, Geschäftsführer des Automobilzuliefers Bosch, hindern
vor allem die hohen Kosten für den Elektroantrieb und die Batterien einen
schnellen Ausbau des Antriebs. Allein für die Stromspeicher, die eine
Reichweite von 200 Kilometern garantieren könnten, seien rund 8000 Euro fällig
– und dafür bekommt man fast ein ganzes Benzinauto. Bevor nicht die Batterien
eine dreifach höhere Leistungsdichte als heute hätten, sei eine Ablösung des
Verbrennungsmotors „illusorisch“, sagte Bohr.
Ähnlich sieht das auch
RWE-Entwicklungschefin Reichert: „Es ist nicht so, dass übermorgen jedes zweite
Auto mit Strom fährt.“ Die Entwicklung brauche Zeit. Aber es sei eben klar, in
welche Richtung sich der Markt entwickeln würde. Der Chef des Versorgers E.on
Energie, Klaus-Dieter Maubach, pflichtet ihr bei: „Die Frage ist nicht, ob das
kommt, sondern wann.“ Der Manager will sein Versorgungsnetz auf die Einführung
der Stromautos ausrichten. Auch hier gibt es viele Probleme. Denn das Netz muss
stabil gehalten werden, wenn tagsüber oder nachts Zehntausende Autos
gleichzeitig an- oder abgeschaltet werden. Nach Ansicht von Maubach würde dies
das ganze System der Stromversorgung verändern.
Der Trend zum Elektroauto wird
auch durch einen fast einheitlichen politischen Willen in ganz Europa
befördert. Vorreiter ist bislang Großbritannien, wo der Kauf von Elektroautos
in Kürze direkt gefördert werden soll. Schon ab 2011 soll jeder Brite, der ein
umweltfreundliches Fahrzeug kauft, bis zu 5000 Pfund (etwa 5700 Euro) als
Zuschuss bekommen. Allein in London will die Stadt 25.000 Stromtankstellen
bauen. Hier fahren heute schon 2000 Elektromobile.
Dazu kommen Förderprogramme, mit
denen die Briten die Fahrzeugentwicklung antreiben wollen. Allein Nissan und
Jaguar haben rund 500 Millionen Pfund über die europäische Investitionsbank
erhalten, um eine neue Produktion aufzubauen. Die Briten hoffen, dass Nissan
mit dem Geld seinen Betrieb in Sunderland zum europäischen Hauptwerk für ein
zusammen mit Renault entwickeltes Elektroauto macht. Von hier aus sollen schon
ab 2010 Stromwagen von Band laufen. Zunächst werden diese in die USA
verschifft, dann soll ab 2012 Europa beliefert werden.
Auch in Deutschland setzt die
Bundesregierung auf Förderprogramme. 500 Millionen Euro hat sie schon
bereitgestellt. Davon entfallen 115 Millionen Euro auf die Entwicklung eines
Netzes mit Stromtankstellen. In Berlin wurden Pilotprojekte der großen
Versorger Vattenfall und RWE gemeinsam mit den Konzernen Daimler und BMW
gestartet. Ähnliche Vorhaben sind schon in Oldenburg, dem Ruhrgebiet und
Frankfurt in der Genehmigungsphase.
Die Entwicklung hat an Dynamik
zwar gewonnen, doch bevor es richtig losgehen kann, muss eines der größten
Wachstumshindernisse beseitigt werden. Die Stromer brauchen leistungsfähige
Batterien. Und auch dafür ist die Einigung bei den Steckern wegweisend. Der
neuen Norm müssen sich wohl auf absehbare Zeit alle Batterie-Entwickler
unterwerfen, wenn sie im mobilen Strommarkt mitmachen wollen. Und für sie ist
Eile geboten.
In Japan schließen sich die großen
Autohersteller mit Batterieproduzenten zusammen. Hando kooperiert mit dem
Spezialisten Yuasa. Der Konzern Toyota hat eine Partnerschaft mit dem
Elektro-Marktführer Panasonic. Nissan hat sich mit NEC zusammengetan.
Auch in Deutschland suchen die Auto-Konzerne
kompetente Partner. Volkswagen lässt sich Batterien von Sanyo liefern. Und
Daimler ist mit 49 Prozent bei der sächsischen Firma Li-Tec eingestiegen.
Der Kamenzer Partnerbetrieb will
ab 2011 Autobatterien in Großserie herstellen, sagt Vertriebsleiterin Claudia
Brasse. „Wir können dann schnell bis zu 100.000 Autos im Jahr ausrüsten.“ Schon
heute produziert das Werk in einer Vorserie neuartige Batterien, die aufgrund
ihrer Technik, kleiner, leichter und sicherer sind, als die herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien
es waren. „Wir gehen davon aus, dass wir den Preis in der Massenproduktion um
50 Prozent drücken können“, sagt Claudia Brasse. Die Maschinen und das Know How
seien da. Nun gehe es darum, auf die erforderlichen Stückzahlen zu kommen.
Dass es bis dahin nicht mehr allzu
lange dauert, belegen auch Angaben der Bundesregierung. Sie rechnet damit,
dass schon im Jahr 2020 mehr als eine Millionen Stromwagen in Deutschland
unterwegs sein werden. Einige der wesentlichsten Hürden auf dem Weg dahin
wurden überwunden. Der kleine Stecker gehört dazu.
Quelle: http://www.welt.de/wirtschaft/article3583587/Super-Stecker-soll-Elektroautos-flott-machen.html
[2] |
In den USA
sind anscheinend höhere Übertragungsleistungen geplant. So soll das
Nachfolgemodell des Tesla Roadster, der Tesla S mit Reichweiten von 260, 370
oder 480 km über 480 Volt Drehstrom in 45 min aufgeladen werden können.
480 km
Reichweite = ca. 72 kWh Akkukapazität; bei einer Ladezeit von 45 min wäre eine
Übertragungsleistung von 96 kW (480V x 116A x Ö3) erforderlich.
Ähnliches
gilt für chinesische Elektroautos wie dem „BYD E6“, der laut Hersteller in 10
min zu 50 % wieder aufgeladen werden können soll.
Mit dem
bei uns geplanten Standard ließen sich die dazu notwendigen Leistungen demnach
nicht aufbringen.
Quellen: http://www.teslamotors.com/s; http://www.byd.com/showroom.php?car=e6
[3] |
Zellen von
A123systems des Typs „ANR26650“. Diese lassen sich in 15
min komplett aufladen [bei ca. 33 Watt Leistung] und können bis zu mehrere
Tausend mal wieder aufgeladen werden. Sind hinreichend hohe Leistungen
verfügbar, ist das Laden dieser Zellen natürlich beliebig skalierbar. (Wenn man
1 Zelle in 15 min laden kann, kann man natürlich auch z.B. 100 Zellen
gleichzeitig in 15 min laden. Für das Laden eines Akkusystems mit z. B. 3000
Zellen [= 20 kWh Speicherkapazität; 210 kg Gewicht] in 15 min wäre demnach
eine Leistung von 3000 x ~33 Watt = 99 kW erforderlich.)
Aufgrund
des geringen Innenwiderstandes der Zellen ist selbst bei einer Schnellladung nicht
einmal zwingend eine Kühlung der Zellen erforderlich. [Beträgt der
Innnenwiderstand der Zelle wie angegeben 10 mW (siehe Datenblatt), so liegt bei einem Ladestrom von 10 A
der Spannungsabfall in der Zelle bei 0,1 V, was einer Verlustleistung von 1 W
entspricht. Legt man für die Zellenmaterialien eine spezifische Wärmekapazität
c von ca. 1 J/gK zugrunde, so führt eine Schnellladung mit 10 Ampere über 15
min selbst ohne Kühlung nur zu einer Erwärmung von ca. 13° C (dT = dQ / m x c =
1 W x 15 x 60 s / 70 g x 1 J/gK = 13 K oder °C). Eine Messung in der Praxis
bestätigt diese Berechnung; wird eine entladene und thermisch isolierte ANR26650
2300 mAh Zelle mit einem Strom von durchschnittlich ca. 8 A geladen,
so steigt die Temperatur während des Ladevorgangs nur von 23°C auf ca. 34°C an;
nach 10 min ist die Zelle dabei zu 54 % (1250 mAh) geladen, nach 15 min zu 78 %
(1800 mAh), nach 20 min zu 98 % (2250 mAh) und nach 23 min ist der Ladevorgang
beendet (2320 mAh).]
Quelle: http://www.a123systems.com; http://www.a123systems.com/cms/product/pdf/1/ANR26650M1A_Datasheet_APRIL_2009.pdf
[4] |
Bei einer
63A Lösung würde das Gewicht des Stromkabels ca. 1,0 kg / m betragen, bei einer
125A Lösung ca. 2,0 kg / m. Das freie Ende des Kabels mit dem Stecker (ca. 1,5
- 3 m von insgesamt vielleicht ca. 5 m) käme somit bei der 125A Lösung auf etwa
3 - 6 kg Gewicht (Kasten Mineralwasser = 12 kg) und wäre somit durchaus noch
handhabbar. [Das freie Ende des Kabels mit dem Stecker könnte quasi ähnlich der
herkömmlichen Zapfpistole mit Tankschlauch konstruiert werden und würde an das
Auto gesteckt, das andere Ende wäre fest mit der Stromtanksäule verbunden.]
Da der
Gegenpart des Steckers fest im Auto sitzt, sollte sich selbst bei einer 125A Ausführung
das freie Kabelende mit dem Stecker in jedem Fall hinreichend gut in die Buchse
des Autos stecken lassen, da der Stecker ggf. auch mit zwei Händen angefasst
werden kann.
Der
Steckvorgang ist aufgrund eines feststehenden Partners im Prinzip auch
einfacher durchzuführen als bei zwei losen Steckern / Kupplungen, die es aber
z.B. bei 125A CEE Verlängerungskabeln auch gibt und wo es auch funktioniert.
Damit wäre
so ein Stecksystem selbst in einer 125A Ausführung möglicherweise nicht oder
nicht wesentlich schwieriger zu handhaben als eine herkömmliche Zapfpistole mit
Tankschlauch.
Ebenso
wäre so eine Schnellladetechnik aller Wahrscheinlichkeit nach Systemen
überlegen, die den Austausch des gesamten Akkublocks in einem aufwendigen
technischen Verfahren vorsehen (better place); mit ungeklärten Fragen
hinsichtlich der Kompatibilität, Normierung, Systemkosten, Störanfälligkeit,
Lagerung der Akkus, Verriegelung der Akkus im Auto usw.
Sinnvoll
erscheint es, zumindest den Stecker generell für 125A auszulegen. Je nach
Einsatzzweck und Verfügbarkeit der Strominfrastruktur kann dann das Kabel
unterschiedlich dimensioniert werden.
An
den gewöhnlichen Stromtanksäulen etwa im Strassenbereich, an Supermärkten, auf
Parkplätzen oder in Parkhäusern usw. könnte man das Kabel bspw. für 32A oder
63A auslegen, an speziellen „Schnellladestromtanksäulen“ und Stromtankstellen
z.B. an Autobahnen für 125A.
Die
Ladekabel könnten so optimal je nach Einsatzbereich zugeschnitten werden; bei einem
32A oder 63A Anschluss etwa mit 5 x 4 mm³ bzw. 5 x 10 mm³ Kabelquerschnitt
(„Typ Ladesäule“), bei einem 125A Anschluss mit 5 x 25 mm³ Kabelquerschnitt
(„Typ Stromtankstelle“). Der Stecker bliebe jedoch bei allen Kabelquerschnitten
und Anschlussleistungen gleich (125A), ähnlich den herkömmlichen 16A
Schukosteckern, wo man in die Stecker auch Kabel mit unterschiedlichen Stärken
einführen kann (z.B. 3 x 0,75 mm³, 3 x 1,5 mm³ oder auch 3 x 2,5 mm³).
Der
Gewichts- und Dimensionsunterschied zwischen einem 63A und einem 125A Stecker
fällt vergleichsweise gering aus (max. ca. 50 g Gewichtsunterschied beim
„Metallteil“ des Steckers, Rest im Prinzip gleich). Selbst wenn man zunächst
noch nicht allzu viele 125A Tankgelegenheiten installieren sollte, wäre das Stecksystem
so doch aufwärtskompatibel und auch zukünftigen Leistungsanforderungen
gewachsen.
Zuhause
wird womöglich gar nicht einmal die Installation eines Starkstromanschlusses
notwendig sein, da auch mit 230 Volt und 16 Ampere über Nacht gut 30 kWh nachgeladen
werden können (= ca. 200 Km Reichweite; mehr wird man täglich meist sowieso
nicht verfahren).
[Eine
Alternative zu einem 125A System (oder Variante dieses Systems) könnte ggf.
sein, Stromtanksäulen pro Einheit zum Teil (oder generell) mit zwei 63A
Ladekabeln auszustatten, dann könnte der Autohersteller je nach
Schnellladefähigkeit seines Modells dieses ggf. mit zwei Ladebuchsen
ausstatten, so dass der Fahrer ggf. zeitsparend auch parallel über zwei Kabel
laden könnte.]
[5] |
Querschnitt
|
5 x 25
mm³ / 5 x 35 mm³ |
Gewicht
(Kupferanteil) |
1,2 kg /
m / 1,7 kg / m |
Gewicht
(gesamt) |
2,0 kg /
m / 2,7 kg / m |
Aussendurchmesser |
ca. 3,2
cm / ca. 4,0 cm |
Minimaler
Biegeradius |
ca. 12
cm / ca. 15 cm |
Nenn-/Prüfspannung |
450V /
750V |
Stromstärke |
125A (108A)
/ 135A |
Betriebstemperatur |
-35°C bis +85°C |
Aderisolation |
Gummimischung |
Mantel |
vernetztes Elastomer mit hohen mechanischen
Festigkeitseigenschaften |
Weitere Eigenschaften |
Ölbeständigkeit, Ozonbeständigkeit |
Preis (ebay) |
ca. 14 [5G25] - 20 [5G35] EUR / m |
Zum Vergleich
kann ein Haushaltsstromkabel mit einem Querschnitt von 3 x 1,5 (2,5) mm³ mit
bis zu 16 Ampere belastet werden, was einer spezifischen Belastbarkeit von 10,6
A (6,4 A) pro mm³ entspricht. Aufgrund der spezifisch geringeren Oberfläche
(=> Wärmeabfuhr als limitierender Faktor) wird ein Starkstromkabel mit 5 x
25 (35) mm³ Querschnitt bei 125 A nur mit ca. 5 bzw. 3,6 A pro mm³ belastet.
[Die Oberleitung „RE 330“ der Bahn kann demgegenüber kurzzeitig mit einer
spezifischen Stromstärke von bis zu 11,6 A pro mm³ belastet werden (RE 330, 120
mm³, 1400 A,15 kV)].
63 Ampere Stromkabel |
125 Ampere Stromkabel |
Typ: H07RN-F 5G10 (5G16) |
Typ: H07RN-F 5G25
(5G35) |
Querschnitt:
5 x 10 mm³ (5 x 16 mm³) |
Querschnitt:
5 x 25 mm³ (5 x 35 mm³) |
Gewicht:
1,0 kg / m (1,4 kg / m) |
Gewicht:
2,0 kg / m (2,7 kg / m) |
Durchmesser:
23 mm (26 mm) |
Durchmesser:
32 mm (40 mm) |
minimaler
Biegeradius: ca. 5-10 cm |
minimaler
Biegeradius: ca. 10-15 cm |
Die Widerstandsverluste (=> Erwärmung des Kabels)
betragen für ein 5 m langes Kabel mit 25 mm³ bzw. 35 mm³ Querschnitt bei 3 x
125 Ampere Belastung 167 Watt bzw. 120 Watt, entsprechend einem Verlust von
0,19 % bzw. 0,14 % der übertragenen Leistung. (63 Ampere 5m Kabel mit 10 bzw.
16 mm³ = 106 Watt bzw. 66 Watt = 0,24 % bzw. 0,15 % Verlust.) Das 5 x 25 mm³
Kabel wird bei 125A aufgrund der spez. kleineren Oberfläche jedoch geringfügig
wärmer als das 5 x 10 mm³ Kabel bei 63A, deswegen können bei ersterem die 125A
ggf. nicht ganz ausgeschöpft werden. (Bzw. wären für 125A ggf. ein geringfügig
größerer Querschnitt (28 mm³) oder eine geringfügig dickere (36 statt 32 mm AD)
oder eine thermisch belastbarere Isolierung erforderlich.)
Aussendurchmesser der Steckhülsen = ca. 10 mm,
Innendurchmesser der Steckhülsen = Durchmesser der Stifte am Auto = ca. 7 mm.
=> Leiter-Querschnitt von jeweils ca. 40 mm³. Isolierung = jeweils ca. 2,5
mm + weitere Aussenisolierung. Insgesamt hat der Stecker* bei dieser Bauweise
einen Durchmesser von nur gut 5 cm und wiegt nur ca. 100 - 200 g. [*Bzw.
eigentlich der Kupplung, da die Steckstifte vermutlich in der Buchse am Auto
sitzen.]
Selbst wenn man für das Metallteil (Steckhülsen oder
Stifte) des Stecksystems jeweils 5 Bauteile mit 50 mm³ Querschnitt Cu und 5 cm
Länge verwenden würde, ergibt dies ein Metallgewicht von nur ca. 110 g (+
Gewicht für die Verschraubung und Plastikumhüllung von ebenfalls vielleicht
ca. 100g - 200g)
Handhabung
Die Handhabung des Kabels erscheint unproblematisch.
An das eine Ende des Kabels käme der neue Stecker und würde beim Laden mit dem
Auto verbunden, das andere Ende wäre fest mit der Stromtanksäule verbunden.
[Quasi ähnlich dem herkömmlichen Tankschlauch mit Zapfpistole.]
Das freie Ende des Ladekabels liegt mit ca. 3 Kg
Gewicht auch nicht besonders schwer in den Händen. Da die Steckbuchse fest im
Auto sitzt, dürfte das Kabel zumindest bei Anfassen mit zwei Händen hinreichend
gut in die Buchse des Autos gesteckt werden können. Diese Lösung würde dann bei
Stromtankstellen Verwendung finden; bei den gewöhnlichen Parkplatz-Ladesäulen
mit niedrigerer Leistung würde man natürlich dünnere Kabel verwenden. [Bzw. bei
den Stromtankstellen beide Möglichkeiten anbieten.]