Interview: Schnelles Laden von Elektrofahrzeugen. llusion oder Realität?

Ein Interview mit Nir Zohar, Mitbegründer und Vice President von Chakratec Technologies.

Chakratec ist Aussteller der Fachmesse eMove360° – Mobilität 4.0: elektrisch, vernetzt, autonom, 16. – 18. Oktober 2018 in München.

Herr Zohar, 10.000 Ladestationen werden bis 2020 zwischen Norwegen und Italien errichtet. Wie viele Ladestationen braucht Europa?

Nir Zohar: In Kalifornien existiert zumindest 1 öffentliche Lademöglichkeit pro 3.000 Einwohner. In der EU leben über 500 Mio. Menschen. Somit wären rund 170.000 öffentliche Lademöglichkeiten in der EU erforderlich, um eine vergleichbare Dichte herzustellen. Durch die wachsende Anzahl an Elektrofahrzeugen ist der Bedarf allerdings wesentlich höher. Elektroantriebe machen 2030 weltweit 25% der Antriebstechnologie aus. Derzeit sind es unter 3%. Die öffentliche Lade-Infrastruktur muss mit diesem Wachstum mitziehen. Ich gehe in Europa von über 1 Million Ladestationen im öffentlichen Bereich aus, die mittel bis langfristig benötigt werden. Zusätzlich entstehen viele privat genutzte Ladestationen. In Summe ein sehr dynamisches Marktumfeld mit enormem Wachstumspotential, in dem es Menschen immer wichtiger wird, innerhalb kurzer Zeit ihr Elektrofahrzeug laden zu können, d.h. das Erlebnis mit einem Elektrofahrzeug muss ident zum herkömmlichen Benzin Auto sein. Nur so beschleunigt man den Umstieg auf Elektrofahrzeuge.

Schnelles Laden wird Menschen immer wichtiger. Was sind die größten Herausforderungen bei der Versorgung der Bürger mit einer attraktiven Infrastruktur an schnellen Ladegeräten?

Zohar: Schnelles Laden ist immer gut, aber nicht überall wirtschaftlich. Zunächst muss zwischen dem öffentlichen und privaten Bereich unterschieden werden. Im privaten Bereich sind die Zusatzkosten einer Schnell-Ladeinfrastruktur selten sinnvoll, weil der typische Ladezyklus entweder in der Nacht oder am Tag im Büro erfolgt und die Ladesäule nur von einem Fahrzeug verwendet wird. Aus einer Kosten-Nutzenbetrachtung wird sich Schnellladen im privaten Bereich daher in den nächsten Jahren kaum durchsetzen. Ganz anders ist es an öffentlich zugänglichen Standorten, denn hier besteht ein sehr hoher Bedarf an schneller Ladeinfrastruktur. Menschen müssen in die Lage versetzt werden, dass Tanken unabhängig von der Antriebsart ist. Wie beim herkömmlichen Tanken muss die Dauer des Ladevorganges auf wenige Minuten reduziert werden. Um das zu ermöglichen, ist ein hoch entwickeltes Hochleistungs-Stromnetz erforderlich. Die große Herausforderung ist aber, dass unser Stromnetz unabhängig von der Straßeninfrastruktur errichtet wurde. Daher gibt es viele Plätze, welche aufgrund der Frequenz für Schnellladestationen zwar prädestiniert wären, aber deren Stromversorgung zumindest im Moment nicht ausreichend ist. Zusätzlich werden unsere Stromnetze bei jeder Schnellladung enorm belastet. Die stark steigende (s.oben) Anzahl an Elektrofahrzeugen und der Bedarf an schnellen Lademöglichkeiten stellt unser Stromnetz vor große Herausforderungen, die nur durch erhebliche und langwierige Infrastrukturinvestitionen oder dezentrale Speicherlösungen gelöst werden kann.

Wenn Sie von Speicherlösungen sprechen, meinen Sie dann übliche Lithium-Ionen Batterien?

Zohar: Elektrochemische Lithium-Ionen Batterien sind aufgrund ihrer vermeintlichen Kostengünstigkeit derzeit marktbeherrschend. Ein großer Nachteil von Lithium-Ionen Batterien ist aber die kurze Lebensdauer von ca. 3 bis 4 Tausend Ladezyklen, die bei so einer Anwendung, die mehr als 2.000 jährliche Zyklen braucht, zur häufigen Neuanschaffung führt. Nahezu jährliche Ersatzinvestitionen sind bei Lithium-Ionen Batterien einzuplanen. Zusätzliche Entsorgungskosten der chemischen Lithium-Ionen Batterien führen zu weiteren Kosten, die i.d.R. nicht berücksichtigt werden. Durch die Vernachlässigung der Entsorgungskosten wird die mit Elektromobilität verbundene Nachhaltigkeit auch teilweise ausgehöhlt. Das Elektrofahrzeug stößt zwar keine Abgase aus, aber die Entsorgung der chemischen Batterien führt zu zusätzlichen Umweltbelastungen. Die Wiederverwertung der Batterien in anderen Anwendungsfällen, sogenannte Second Life Batterien, ist schwierig und verlängert die Nutzungsdauer der Batterie nur geringfügig. Wir von Chakratec setzen daher auf kinetische Batterien. Sie sind derzeit die einzig nachhaltige Lösung für Schnell-Ladestationen unabhängig von der Stromnetzqualität. Unsere mechanische Batterie erreicht Nutzungsdauern von über 20 Jahren bei einer Ladungstiefe von nahezu 100%. Damit sind wir wirtschaftlich jeder chemischen Batterie überlegen, die im technisch anspruchsvollen Anwendungsfall von Schnell-Ladestationen alle 1-2 Jahre ersetzt werden muss.

Wie funktioniert die kinetische Batterie von Chakratec?

Zohar: Das Grundkonzept unserer kinetischen Batterie wird in großen Industrieanlagen seit Jahrzehnten verwendet. Es handelt sich um einen Schwungradspeicher, der in Großanlagen mit oft 10 Meter Durchmesser eingesetzt wird. Mittels modernster Technologien ist es uns in Israel gelungen, einen Schwungradspeicher mit weniger als 50cm Breite und voller Leistung zu produzieren. Das ist einzigartig und patentiert. Aber, wir haben das Schwungrad nicht erfunden. Die mechanische Effizienz des Schwungradspeichers ist seit langem unumstritten und einfach. Man kann den Ladeprozess unseres Schwungradspeichers mit dem Spülkasten einer Toilette vergleichen – wenn ein starker Wasserfluss benötigt wird, wird ein Hebel betätigt und der Spülkasten leert sich schnell und füllt sich danach wieder auf. Ähnlich verhält sich unsere Batterie. Wenn ein Auto zur Ladestation kommt, wird die kinetische Batterie entladen und überträgt die Energie in kurzer Zeit auf das Auto und füllt sich dann wieder auf. Wir multiplizieren die Ausgangsleistung gegenüber der Leistung aus dem Stromnetz um den Faktor 3 bis 6. Chakratec ermöglicht somit Schnell-Ladestationen aus der Steckdose. Darüber hinaus ist kein teurer Netzausbau mit Hochspannungsleitungen erforderlich. Unabhängig von der Leistungsfähigkeit des Stromnetzes ermöglichen unsere kinetischen Batterien das ultraschnelle Laden von Elektrofahrzeugen, und alles 100% umweltfreundlich.

Wo liegen Unterschiede zu herkömmlichen Lithium-Ionen Batterien?

Zohar: Bei der Ladeleistung besteht kein Unterschied. Die kinetischen Batterien haben jedoch den Vorteil, dem Konsumenten eine höhere Stufe der Nachhaltigkeit zu ermöglichen. Außerdem hat der Betreiber der Ladestation geringere Wartungskosten, da die Batterie in der Ladestation nicht so häufig ersetzt und entsorgt werden muss. Die anfänglichen Investitionen sind differenziert zu sehen: Elektrochemische Superkondensatoren mit vergleichbarer Leistung sind in der Anschaffung teurer als kinetische Batterien. Lediglich die leistungsärmeren Lithium-Ionen Batterien haben geringere Anschaffungskosten, wobei ihre teuren Entsorgungskosten berücksichtigt werden müssten.

Chakratec war der erste kinetische Batteriehersteller, der Projekte mit Energieversorgern wie Wien Energie und ENEL gewonnen hat. Können Sie uns etwas mehr über die Erfolgsgeschichte des Startups aus Israel und Ihre Erfahrungen in Europa erzählen?

Zohar: Ich habe Chakratec Technologies gemeinsam mit Ilan Ben David (CEO) und David Pincu (VP R&D) im Jahr 2013 gegründet. Wir kennen uns seit unserer Jugendzeit und waren in der gleichen technischen Spezialeinheit (8200) beim israelischen Militär. Als wir uns vor 10 Jahren wieder getroffen haben, hat es nicht lange gedauert und wir haben nur mehr über umweltfreundliche Technologien gesprochen. Ilan hat sich damals schon mit traditionellen Schwungradspeichern befasst und so hat es nicht lange gedauert, bis wir am Prototypen zu arbeiten begannen. Nach einigen Gesprächen mit meiner Familie war es dann auch klar, dass ich meine langjährige Konzernkarriere für die neue Herausforderung in dem Startup aufgebe. Bei David und Ilan war es ähnlich und die erste Finanzierungsrunde hat sofort geklappt. Zwischenzeitlich haben wir drei Finanzierungsrunden mit namhaften Investoren aus Asien und Israel durchgeführt und einen weiteren Standort in Europa eröffnet. Mit dem Energieversorger Wien Energie konnten wir einen verlässlichen Partner in Österreich gewinnen. Deutschland ist unser aktueller Fokus; wir suchen Gespräche mit an Schnell-Ladestationen, Standorten und nachhaltigen Batterietechnologien interessierten Firmen.

Israel ist als Startup-Land weltweit bekannt und hat zahlreiche globale Technologieführer geschaffen. Die Beibehaltung eines technologischen Startvorteils ist aber für viele Unternehmen schwierig. Wie sichern Sie Ihren Technologievorsprung?

Zohar: Chakratec ist klarer Pionier bei kinetischen Batterien auf Schwungradbasis mit einem langjährigen Technologievorsprung, der auch patentrechtlich abgesichert ist. Zusätzlich haben wir Integrationsmöglichkeiten zu anderen Systemen geschaffen und wichtige Partnerschaften aufgebaut. Das bringt Chakratec in eine gute Marktposition, an der wir laufend arbeiten. Wir sind auch für neue Partnerschaften weltweit offen und konnten bereits internationale Aufmerksamkeit erlangen. In den USA haben wir heuer (2018) eine Auszeichnung vom NREL Industry Growth Forum erhalten. Es handelt sich dabei um eines der weltweit renommiertesten Foren auf dem Gebiet erneuerbarer Energie. Außerdem haben wir letztes Jahr den „eMove360° Award für Electric Mobility & Autonomous Driving“ in der Kategorie Energiespeicher, in Deutschland, gewonnen. In Expertenkreisen hat uns das viele Türen geöffnet.

Wann dürfen wir mit den nächsten Neuigkeiten von Chakratec rechnen?

Zohar: Wir werden auf der eMove360° im Oktober 2018 mit einem Messestand vertreten sein und planen dort die Bekanntgabe unseres nächsten Entwicklungsschritts. Interessierte können auch jederzeit unser System in Wien besichtigen und auf unserer Website www.chakratec.com mehr über unser Unternehmen erfahren. Weiters sind wir laufend auf der Suche nach Partnern mit geeigneten Standorten für Schnellladestationen in Deutschland. Wir bieten attraktive Franchise und Partnerschaftsmodelle, reisen viel in Deutschland und kommen jederzeit zu kostenlosen vor Ort Besichtigungen.

Vielen Dank für das Interview.

www.chakratec.com

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04.09.2018   |  

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