NASA-Technologie ermöglicht schnelle Ladung von Elektroautos
Die Ladezeiten von Elektroautos können demnächst auf weniger als fünf Minuten reduziert werden. Grund dafür ist die innovative Technologie, die von der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA für künftige Missionen entwickelt wurde. Diese Technologie kann aber auch auf der Erde angewendet werden.
Die Ladezeiten von Elektroautos können deutlich reduziert werden - mit NASA-Technologie.
Foto: PantherMedia / Lightpoet
Für viele Fahrerinnen und Fahrer ist die Ladedauer ein Punkt, der sie vom Kauf eines E-Autos abhält. Es gibt zwar heute schon leistungsstarke Ladesysteme die eine Batterie in etwa 20 Minuten aufladen, aber wenn man diese Zeit mit fünf Minuten, die man an einer Tankstelle samt Tanken und Zahlung verbringt, vergleicht, scheint diese Spanne immer noch viel zu lang zu sein.
Die Zeitersparnis, die die neue NASA-Technologie ermöglicht, könnte den Weg für die Attraktivität von Elektroautos verändern und die Mobilitätswende beschleunigen. Denn: Die Batterien eines E-Fahrzeugs könnten damit nur in fünf Minuten aufgeladen werden. Das teilte die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA mit.
Die NASA-Forscher haben diese Technologie bereits 2021 auf der Internationalen Raumstation (ISS) getestet und bekommen seit Anfang 2022 Daten, die ein großes Potenzial für den E-Mobility-Markt aufgedeckt haben. Damit ist jedem klar: die innovative Technologie kann auch auf der Erde eingesetzt werden.
Bessere und effektivere Kühlung
Bei der neuentwickelten Technologie geht es um einen Kühlmechanismus „Flow Boiling and Condensation Experiment” (FBCE) bzw. Strömungssieden und Kondensationsexperiment. Damit können die Systeme während des Aufenthalts im All auf die richtige Temperatur gebracht werden. FBCE ermöglicht, Wärme effektiv zu übertragen und eine effektive Steuerung der Temperatur zu gewährleisten.
Die Technologie verwendet eine unterkühlte Flüssigkeit, die durch Wärmeenergie zu kochen beginnt. Die Technik nutzt den Phasenwechsel von flüssig zu Dampf, um Wärme zu übertragen und aus dem System abzuleiten. Das gewährleistet einen stetigen und äußerst effizienten Kühlungsprozess. Mit anderen Worten: Es geht um effektivere Kühlung von (elektrischen) Systemen mit einer Kühlungsflüssigkeit, bei der die Kondensation genutzt wird.
Stromstärke von 2.400 Ampere erreicht
Um ein E-Auto in nur fünf Minuten aufzuladen, braucht man eine Stromstärke von 1.400 Ampere. Das kann die Ladekabel schnell überhitzen. Denn je mehr Strom durch das Kabel fließt, desto mehr entsteht Wärme. Bei so einer Belastung ohne entsprechende Kühlung würde es definitiv zu einem Kabelbrand kommen. Deshalb laden die meisten üblichen Ladegeräte mit rund 150 Ampere, Hochleistungsgeräte können bis zu 450 Ampere erreichen.
Mit der von NASA vorgestellten Technologie mit dem Kühlmechanismus FBCE kann man die entstehende Wärme hingegen effizient ableiten und dadurch höhere Leistung erzielen. Damit kann der Ladevorgang beschleunigt werden und, was auch wichtig ist, sicher ablaufen.
Die Wissenschaftler um Professor Issam Mudawar haben in einem Labor ein Experiment durchgeführt und ein dielektrisches Kühlungsmittel durch das Ladekabel gepumpt. Nach NASA-Angaben konnte dabei eine Stromstärke von 2.400 Ampere erreicht werden, was viel mehr ist als die für schnelle Ladung eines E-Autos notwendigen 1.400 Ampere.
Mit dem Einsatz dieser Technologie können E-Autos den Zeitvergleich zwischen Zapfsäule und Ladestation gewinnen. Wann die Weltraum-Technik für E-Autos auf dem Markt eingesetzt werden kann, ist noch ungewiss.
Macht der hohe Strompreis E-Autos weniger attraktiv?
Noch haben E-Auto-Fahrer beim Treibstoff einen Kostenvorteil gegenüber Benzinern. Doch steigende Stromkosten und wegfallende Prämien könnten E-Autos bald weniger attraktiv machen. Viele Experten gehen davon aus, dass Elektroautos durch steigende Strompreise Mehrkosten drohen, was den Boom von Elektroautos ausbremsen könnte.
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