Schnellladen am knappen Netzanschluss: Wie ein Batteriepuffer hilft

Leistung ist Tempo, Energie ist Vorrat

Für unser Beispiel brauchen wir zwei Größen. Kilowatt, kurz kW, geben die Leistung an: Wie schnell wird gerade Energie übertragen? Kilowattstunden, kurz kWh, beziffern die Energiemenge. Eine Stunde mit 50 kW entspricht 50 kWh. Wikipedia unterscheidet entsprechend in der Einleitung zu Batterie-Speicherkraftwerken zwischen Leistung und Speicherkapazität.

Ein großer Vorrat allein genügt also nicht. Für die geplante halbe Stunde muss unser Stationsakku auch 100 kW abgeben können. Umgekehrt hilft eine hohe mögliche Abgabeleistung wenig, wenn die gespeicherte Energie schon nach wenigen Minuten aufgebraucht ist. Beide Angaben beantworten unterschiedliche Fragen: Wie kräftig kann der Speicher helfen, und wie lange?

Eine zeitweise hohe Leistungsnachfrage nennt man Lastspitze. Der Wikipedia-Artikel „Spitzenlast“ erklärt den Begriff für Versorgungsnetze. Hier betrachten wir die Nachfrage am einzelnen Ladestandort. Ob gleichzeitig auch das gesamte Stromnetz besonders stark beansprucht wird, ist eine andere Frage.

Die halbe Stunde lässt sich nachrechnen

Von den gewünschten 150 kW liefert das Netz 50 kW. Es fehlen 100 kW. Über eine halbe Stunde muss der Speicher deshalb 100 kW × 0,5 Stunden = 50 kWh beisteuern. Das Auto erhält insgesamt 75 kWh: 25 kWh kommen währenddessen aus dem Netz, 50 kWh aus dem Stationsakku.

Diese eigene Rechnung beschreibt ein vereinfachtes Modell, kein Produktversprechen. Wir setzen konstante Leistungen, mindestens 100 kW Batterieabgabe und mindestens 50 kWh nutzbare Speicherenergie voraus. Verluste, Nebenverbrauch und Reserven lassen wir weg. Auch die Ladeleistung des Autos bleibt im Modell konstant; eine reale Ladekurve bilden wir damit nicht ab.

Nach der Abfahrt fehlen dem Speicher 50 kWh. Stehen die vollen 50 kW jetzt zum Auffüllen bereit, dauert das rechnerisch eine Stunde. Der vollständige Zyklus umfasst somit eine halbe Stunde Schnellladen und eine Stunde Nachladen. In diesen anderthalb Stunden kommen aus dem Netz insgesamt 75 kWh – genau die Energie, die das Auto erhalten hat.

Das ist der entscheidende Zusammenhang: Der Speicher macht aus einem kleinen Anschluss keinen dauerhaft stärkeren Anschluss. Er verschiebt dessen Energie in die Zeit, in der sie besonders schnell gebraucht wird. Im idealisierten Zyklus braucht der Akku am Ende wieder denselben Füllstand wie am Anfang.

Die nächste Ankunft entscheidet

Was passiert, wenn das nächste Auto schon nach einer halben Stunde Pause kommt? Dann sind erst 25 der entnommenen 50 kWh nachgeladen. Der Vorrat liegt also noch 25 kWh unter seinem vorherigen Stand. Wiederholt sich dieser Ablauf, sinkt der Füllstand von Runde zu Runde. Eine größere Batterie verlängert die Überbrückung, beseitigt diese rechnerische Lücke aber nicht.

Die Planungshilfe des US Joint Office of Energy and Transportation betrachtet deshalb sowohl einen plötzlichen Ansturm in der ersten Stunde als auch einen stark ausgelasteten Bemessungstag. Ein erschöpfter Speicher kann die Ladeleistung deutlich begrenzen. Die Hilfe stammt vom Juni 2024 und ist keine deutsche Genehmigungsvorgabe.

Was ein konkretes Gerät verspricht

Auf seiner undatierten GridLink-Produktseite nennt XCharge bis zu 194 kW Ausgangsleistung: bis zu 44 kW aus dem Netz plus 150 kW aus der Batterie. Das veranschaulicht die Addition beider Beiträge. Es sind Herstellerangaben, keine unabhängigen Messungen und kein Nachweis dafür, wie lange diese Leistung an einem bestimmten Standort verfügbar bleibt.

Notstrom und Kosten sind eigene Fragen

Ein Stationsakku garantiert noch keinen Betrieb bei Stromausfall. Laut US-Planungshilfe müssen Hardware und Software dafür eingerichtet sein; außerdem braucht der Speicher Restenergie. Welche deutschen Anschlussbedingungen für einen solchen Betrieb ohne öffentliches Netz gelten, beantwortet dieser Artikel nicht.

Auch die Wirtschaftlichkeit lässt sich aus der Energiebilanz allein nicht ablesen. Dafür fehlen hier standortspezifische Kosten- und Betriebsdaten. Die Rechnung erklärt den zeitlichen Ausgleich; sie liefert weder eine Amortisationszeit noch einen Nachweis für Wirkungsgrad, Alterung oder Dauerleistung eines konkreten Geräts.