Sachverhalt:
A.
A.a. Der türkische Staatsangehörige A._ (geboren 1969) reiste im April 2005 illegal in die Schweiz ein. Im Juli 2005 heiratete er die in der Schweiz niedergelassene österreichische Staatsangehörige B._ (geboren 1962). In der Folge wurde ihm eine Aufenthaltsbewilligung EU/EFTA zwecks Verbleibs bei der Ehegattin erteilt. Im Rahmen einer Einvernahme betreffend Widerhandlung gegen das ANAG wurde A._ am 22. Dezember 2005 zu den Umständen der Eheschliessung befragt.
A.b. Am 17. August 2010 stellte A._ ein Gesuch um Erteilung einer Niederlassungsbewilligung. Am 1. und 13. Dezember 2010 wurden die Ehegatten zu ihrer Ehe befragt. Mit Verfügung vom 29. Juli 2011 wies das Migrationsamt des Kantons Zürich das Gesuch um Erteilung einer Niederlassungsbewilligung ab, widerrief die bis zum 13. Mai 2013 gültige Aufenthaltsbewilligung und setzte A._ eine Frist, um die Schweiz zu verlassen. Zur Begründung führte es an, die Ehe sei einzig geschlossen worden, um A._ ein Anwesenheitsrecht in der Schweiz zu verschaffen. Der gegen diese Verfügung erhobene Rekurs blieb erfolglos (Entscheid der Rekursabteilung der Sicherheitsdirektion des Kantons Zürich vom 20. Juni 2012), die Beschwerde an das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich wurde dagegen teilweise gutgeheissen und die Sache zur weiteren Untersuchung und zu neuem Entscheid an die Rekursabteilung zurückgewiesen (Urteil VB.2012.00479 vom 16. Januar 2013). Mit Rekursentscheid vom 1. Februar 2013 wies die Rekursabteilung die Sache im Sinne der Erwägungen des Verwaltungsgerichts an das Migrationsamt zurück. Am 17. April 2013 stellte A._ ein Gesuch um Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung.
A.c. Am 24. November 2014 wurden die Eheleute A._-B._ erneut einvernommen. Mit Schreiben vom 2. März 2015 und 4. Februar 2016 wurde A._ das rechtliche Gehör zur beabsichtigten Nichtverlängerung seiner Aufenthaltsbewilligung gewährt. Am 22. Juni 2016 wies das Migrationsamt des Kantons Zürich die Gesuche um Erteilung einer Niederlassungsbewilligung vom 17. August 2010 und um Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung vom 17. April 2013 ab, wies A._ aus der Schweiz weg und setzte eine Ausreisefrist an.
B.
Den gegen diese Verfügung erhobenen Rekurs wies die Rekursabteilung der Sicherheitsdirektion des Kantons Zürich am 8. November 2017 ab. Die Beschwerde an das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich blieb ebenfalls ohne Erfolg (Urteil vom 21. März 2018).
C.
Mit Eingabe an das Bundesgericht vom 8. September 2015 (Postaufgabe: 2. Mai 2018) erhebt A._ Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten. Er beantragt, das Urteil des Verwaltungsgerichts des Kantons Zürich vom 21. März 2018 sei aufzuheben und es sei ihm die Aufenthaltsbewilligung zu verlängern respektive zu erteilen.
Der Präsident der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung des Bundesgerichts hat der Beschwerde mit Verfügung vom 8. Mai 2018 antragsgemäss die aufschiebende Wirkung zuerkannt.
Das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich beantragt die Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten sei, und verzichtet im Übrigen, ebenso wie die Rekursabteilung der Sicherheitsdirektion des Kantons Zürich, auf Vernehmlassung. Das Migrationsamt des Kantons Zürich und das Staatssekretariat für Migration lassen sich nicht vernehmen.

Erwägungen:
1.
1.1. Gegen den kantonal letztinstanzlichen Endentscheid (Art. 86 Abs. 1 lit. d und Abs. 2 sowie Art. 90 BGG) ist die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten zulässig, da der mit einer in der Schweiz niedergelassenen EU-Bürgerin verheiratete Beschwerdeführer sowohl gestützt auf Art. 43 Abs. 1 AuG (SR 142.20) als auch auf Art. 3 Anhang I des Abkommens vom 21. Juni 1999 zwischen der Schweizerischen Eidgenossenschaft einerseits und der Europäischen Gemeinschaft und ihren Mitgliedstaaten andererseits über die Freizügigkeit (Freizügigkeitsabkommen, FZA; SR 0.142.112.681) potenziell einen Anspruch auf Erteilung einer Bewilligung geltend machen kann (<ref-law> e contrario). Die Frage, ob das Gesuch um Erteilung einer Aufenthaltsbewilligung verweigert werden durfte, weil eine Schein- bzw. Ausländerrechtsehe vorliegt, betrifft nicht das Eintreten, sondern bildet Gegenstand der materiellen Beurteilung (vgl. <ref-ruling> E. 1b S. 266 mit Hinweisen; Urteil 2C_1027/2016 vom 10. Mai 2017 E. 1). Auf die im Übrigen form- und fristgerecht eingereichte Beschwerde (vgl. Art. 42 und Art. 100 Abs. 1 BGG) des hierzu legitimierten Beschwerdeführers (<ref-law>) ist einzutreten.
1.2. Mit der Beschwerde können Rechtsverletzungen nach Art. 95 und 96 BGG geltend gemacht werden. Das Bundesgericht wendet das Recht von Amtes wegen an (<ref-law>), prüft jedoch unter Berücksichtigung der allgemeinen Rüge- und Begründungspflicht (Art. 42 Abs. 1 und 2 BGG) nur die geltend gemachten Vorbringen, sofern rechtliche Mängel nicht geradezu offensichtlich sind. Hinsichtlich der Verletzung von Grundrechten und von kantonalem und interkantonalem Recht gilt eine qualifizierte Rügepflicht (<ref-law>; <ref-ruling> E. 2.1 S. 372).
1.3. Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (<ref-law>). Es kann die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz von Amtes wegen berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht (<ref-law>). Die beschwerdeführende Partei kann die Feststellung des Sachverhalts unter den gleichen Vorausetzungen beanstanden, wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law>). Dabei gelten, wie bei den in <ref-law> genannten Rügen, strenge Anforderungen an die Begründung (<ref-ruling> E. 9.2.3.6 S. 96 mit Hinweis). Zur Sachverhaltsfeststellung gehört auch die auf Indizien gestützte Beweiswürdigung (<ref-ruling> E. 2.3 S. 265 f.; Urteil 2C_50/2018 vom 14. August 2018 E. 2.2).
2.
Der Beschwerdeführer rügt eine Verletzung des rechtlichen Gehörs. Seine Einwände gegen die Indizien für eine Scheinehe seien von der Vorinstanz nicht berücksichtigt worden: Dass er ohne Heirat keine Bewilligung hätte bekommen können sei unbedeutend, und dass man in seinem Kulturkreis keine älteren Frauen heirate, habe er bereits früher als Ressentiment entlarvt. Ebenso seien sein Einwand, dass die Eheleute seit der Heirat keine Sozialhilfe mehr beziehen würden, und seine substanziierten Vorbringen bezüglich Kommunikation und Zusammenleben nicht gehört worden. Zudem habe die Vorinstanz nicht berücksichtigt, dass er einen objektiven Grund für das Getrenntleben vorgebracht und dargelegt habe, dass es heute in anonymen Mietskasernen üblich sei, dass sich die Nachbarn nicht kennen würden.
2.1. Das rechtliche Gehör dient einerseits der Klärung des Sachverhaltes und stellt anderseits ein persönlichkeitsbezogenes Mitwirkungsrecht beim Erlass eines Entscheides dar, welcher in die Rechtsstellung des Einzelnen eingreift. Dazu gehört insbesondere das Recht der Betroffenen, sich vor Erlass eines solchen Entscheides zur Sache zu äussern und an der Erhebung wesentlicher Beweise mitzuwirken oder sich zumindest zum Beweisergebnis zu äussern, wenn dieses geeignet ist, den Ausgang des Verfahrens zu beeinflussen (<ref-ruling> E. 3.4 S. 102; <ref-ruling> E. 5.1 S. 293; je mit Hinweisen).
Dem Gehörsanspruch entspricht die Pflicht der Behörden, die Vorbringen tatsächlich zu hören, ernsthaft zu prüfen und in ihrer Entscheidfindung angemessen zu berücksichtigen. Die Begründung muss so abgefasst sein, dass die betroffene Person den Entscheid sachgerecht anfechten kann. Sie muss die wesentlichen Überlegungen enthalten, von denen sich die Behörde hat leiten lassen und auf die sie ihren Entscheid stützt. Nicht erforderlich ist, dass sich die Vorinstanz in ihrer Begründung mit allen Parteistandpunkten einlässlich auseinandersetzt und jedes einzelne Vorbringen ausdrücklich widerlegt (<ref-ruling> E. 9.2 S. 65; <ref-ruling> E. 3.2 S. 270 mit Hinweisen).
2.2. Zunächst fällt auf, dass sich die Vorbringen des Beschwerdeführers zur Verletzung des rechtlichen Gehörs grösstenteils wortwörtlich mit seinen Ausführungen in der Eingabe an das Verwaltungsgericht decken, wobei ergänzend darauf verwiesen wird, er habe dies bereits vor der Vorinstanz gerügt, welche sich damit jedoch nicht auseinandergesetzt habe. Dieser Auffassung kann indes nicht gefolgt werden: Die Vorinstanz führte im angefochtenen Entscheid aus, den vom Beschwerdeführer bestrittenen Indizien wie Altersunterschied, kurzfristiger Sozialhilfebezug durch die Ehefrau, Geldschulden im Jahr 2010 sowie Unbekanntsein des Beschwerdeführers bei den Nachbarn seiner Ehefrau komme im Licht der klaren Angaben der Eheleute anlässlich der Befragungen im November 2014 lediglich untergeordnete Bedeutung zu. Sie hätten denn auch nicht nur einige Daten aus dem Leben des Anderen nicht gekannt, sondern es habe ihnen an grundlegender Kenntnis über die aktuelle und vergangene Lebensführung des Ehepartners gefehlt. Das Vorbringen des Beschwerdeführers, die Ehegatten hätten "mit Liebe" kommuniziert, was eine ganz eigene Sprache darstelle, und die moderne Paarforschung erkenne Dinge wie gemeinsame Hobbies längst nicht mehr als notwendige Voraussetzung einer Ehe, vermöge die vielen Indizien für eine Scheinehe nicht zu entkräften. Bezüglich der vorgebrachten Gehörsverletzung durch die Rekursabteilung der Sicherheitsdirektion gelangte die Vorinstanz zum Schluss, eine solche sei nicht ersichtlich.
Die Vorinstanz hat sich nach dem Gesagten mit den Einwänden des Beschwerdeführers hinreichend auseinandergesetzt. Eine Verletzung des rechtlichen Gehörs liegt nicht vor.
3.
3.1. Sowohl die Aufenthaltsansprüche nach dem AuG als auch solche nach dem Freizügigkeitsrecht stehen unter dem Vorbehalt des Rechtsmissbrauchs (Art. 51 Abs. 2 lit. a AuG; vgl. <ref-ruling> E. 2.1 S. 395; <ref-ruling> E. 9 S. 129 ff.). Unter Rechtsmissbrauch fällt die sogenannte Schein- oder Ausländerrechtsehe, bei der die Ehegatten von vornherein keine echte eheliche Gemeinschaft beabsichtigen, sondern ausländerrechtliche Bestimmungen umgehen wollen (vgl. <ref-ruling> E. 2.2 S. 151; Urteil 2C_1008/2015 vom 20. Juni 2016 E. 3.1). Ob eine Scheinehe geschlossen wurde bzw. ob die Ehe bloss formell besteht, entzieht sich in der Regel dem direkten Beweis und ist nur durch Indizien zu erstellen (BGE <ref-ruling> E. 10.2 S. 135). Zu diesen Indizien gehören unter anderem die Tatsache, dass die nachzuziehende Person von einer Wegweisung bedroht ist oder ohne Heirat keine Aufenthaltsbewilligung erlangen kann, das Vorliegen eines erheblichen Altersunterschieds zwischen den Ehegatten, die Umstände des Kennenlernens und der Beziehung (so etwa eine kurze Bekanntschaft vor der Heirat oder geringe Kenntnisse eines Ehegatten über den anderen), die Vereinbarung einer Bezahlung für die Heirat oder auch die Tatsache, dass die Ehegatten nie eine Wohngemeinschaft aufgenommen haben (vgl. <ref-ruling> E. 3.1 S. 152; Urteil 2C_1027/2016 vom 10. Mai 2017 E. 3.1). Diese tatsächlichen Feststellungen überprüft das Bundesgericht nur auf offensichtliche Unrichtigkeit und auf Rechtsverletzungen hin (E. 1.3 hiervor). Frei zu prüfen ist dagegen die Rechtsfrage, ob die festgestellten Tatsachen (Indizien) darauf schliessen lassen, die Berufung auf die Ehe sei rechtsmissbräuchlich (<ref-ruling> E. 2.3 S. 152).
Eine Scheinehe liegt umgekehrt nicht bereits dann vor, wenn auch ausländerrechtliche Motive den Eheschluss beeinflusst haben. Erforderlich ist, dass der Wille zur Führung der Lebensgemeinschaft im Sinne einer auf Dauer angelegten wirtschaftlichen, körperlichen und spirituellen Verbindung zumindest bei einem der Ehepartner fehlt (vgl. <ref-ruling> E. 4.2 S. 10). Grundsätzlich muss die Migrationsbehörde die Ausländerrechtsehe nachweisen. Dass eine solche vorliegt, darf dabei nicht leichthin angenommen werden (vgl. <ref-ruling> E. 2.2 S. 151). Die Behörden müssen den Sachverhalt von Amtes wegen möglichst zuverlässig abklären; indessen wird der Untersuchungsgrundsatz durch die Mitwirkungspflicht der Parteien (Art. 90 AuG) relativiert. Diese kommt naturgemäss bei Tatsachen zum Tragen, die eine Partei besser kennt als die Behörden und die ohne ihre Mitwirkung gar nicht oder nicht mit vernünftigem Aufwand erhoben werden können (vgl. <ref-ruling> E. 8.6.4 S. 497). Das gilt insbesondere, wenn bereits gewichtige Hinweise für eine Ausländerrechtsehe sprechen; dann wird von den Eheleuten erwartet, dass sie von sich aus Umstände vorbringen und belegen, um den echten Ehewillen glaubhaft zu machen (Urteil 2C_936/2016 vom 17. März 2017 E. 2.3).
3.2. Die Vorinstanz kam gestützt auf zahlreiche Indizien und insbesondere aufgrund der Aussagen der Eheleute anlässlich der Befragung vom 24. November 2014 zum Schluss, dass der Beschwerdeführer eine Scheinehe eingegangen und die Ehe nie gelebt worden sei.
Der Beschwerdeführer wiederholt unter dem Titel "Verletzung der Untersuchungsmaxime/unrichtige Sachverhaltsfeststellung/Rechtsverweigerung" erneut praktisch wortwörtlich seine Ausführungen in der Beschwerde an das Verwaltungsgericht: Es sei nach wie vor nicht abgeklärt, ob die Ehe in den Jahren 2006 bis 2010 gelebt worden sei. Eine Befragung im Jahr 2014 könne nichts zu einer diesbezüglichen Abklärung beitragen, da das Gedächtnis der Beteiligten naturgemäss nicht besser werde und damit Widersprüche vorprogrammiert seien. Der Beschwerdeführer setzt sich mit den vorinstanzlichen Erwägungen nicht auseinander und legt nicht dar, inwieweit die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz offensichtlich unrichtig sei oder auf einer Rechtsverletzung beruhe. Insofern genügt seine Rüge den Anforderungen an die Begründung nicht (vgl. E. 1.3 hiervor). Es ist sodann nicht ersichtlich, dass die Vorinstanz bei ihren Feststellungen auf einzelne, durch den Ablauf der Zeit erklärbare Widersprüche abgestellt hätte. Vielmehr folgerte sie aus den Aussagen der Eheleute, dass diese nie zusammen lebten, nichts Persönliches über den jeweils anderen wussten und die Ehe nie gelebt wurde. Die in der Beschwerde gerügte Feststellung, dass der Beschwerdeführer nicht am selben Ort wie seine Frau wohne, folgte aufgrund der Aussagen der Ehefrau, wonach dies eigentlich nie der Fall gewesen sei. Dass das Verwaltungsgericht im Urteil vom 16. Januar 2013 diesen Schluss noch nicht zog, sondern die Sache zu weiteren Abklärungen an die Vorinstanz zurückwies, steht der angesichts der erneuten Befragungen erfolgten Feststellung nicht entgegen.
3.3. Was der Beschwerdeführer den vorinstanzlichen Erwägungen entgegenhält, ist nicht geeignet, die vorinstanzliche Auffassung zu entkräften. Der Umstand, dass ein objektiver Grund für das Getrenntleben bestehe und die Eheleute wegen schwieriger Arbeitsbedingungen keine Zeit zusammen verbringen könnten, vermag die vorinstanzliche Beweiswürdigung nicht in Frage zu stellen. Dasselbe gilt für die Behauptung, es sei nicht erstaunlich, dass der Beschwerdeführer den Sohn seiner Ehefrau nicht kenne, da er nur selten vor Ort sein könne, und es sei irrelevant, dass die Ehefrau die Schwiegereltern nicht kenne und sich nicht für seine Kinder aus erster Ehe interessiere. Dass es unzählige Fälle gebe, in denen ein Ehegatte gar nichts über den anderen wisse, scheint zweifelhaft. Ebenso vermag der Beschwerdeführer aus der Behauptung, es sei nicht weiter erstaunlich, dass er nichts über den früheren Ehemann seiner Frau und Vater von deren minderjährigem Sohn wisse (auch nicht dessen Namen), nichts zu seinen Gunsten abzuleiten.
Auch die übrigen Vorbringen des Beschwerdeführers vermögen die vom Verwaltungsgericht gezogenen Schlussfolgerungen nicht als bundesrechtswidrigerscheinen zu lassen. Seine Ausführungen erschöpfen sich weitgehend darin, die aufgelisteten Indizien zu relativieren und zu behaupten, dass daraus nicht das Bestehen einer Scheinehe abgeleitet werden könne. Dabei verkennt er, dass die Vorinstanz den weiteren Scheineheindizien wie dem Unbekanntsein des Beschwerdeführers bei den Nachbarn seiner Ehefrau, den Verständigungsproblemen und der kurzen Dauer der Bekanntschaft vor der Eheschliessung lediglich untergeordnete Bedeutung zuordnete. Mit dem zentralen Argument, wonaches den Eheleuten an grundlegender Kenntnis über die aktuelle und vergangene Lebensführung des Ehepartners gefehlt habe, setzt sich der Beschwerdeführer nicht auseinander. Dass die Vorinstanz das Schreiben der Ehefrau vom 15. Juli 2016 in Anbetracht der fehlenden Kenntnisse über die Lebensführung des anderen Ehegatten als Gefälligkeitsschreiben betrachtete und ihm entsprechend keinen Beweiswert zusprach, ist nicht zu beanstanden.
4.
Vor dem Hintergrund der vorstehend aufgeführten Umstände und der Mitwirkungspflicht des Beschwerdeführers ist die vorinstanzliche Beweiswürdigung nicht zu beanstanden; sie erscheint ausgewogen und nachvollziehbar. Die Schlussfolgerung, dass die Ehegatten von Anfang an keinen Willen zur Führung einer Lebensgemeinschaft im Sinn einer auf Dauer angelegten wirtschaftlichen, körperlichen und spirituellen Verbindung hatten, verletzt kein Bundesrecht.
5.
Aufgrund dieser Erwägungen ist die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten abzuweisen. Dem Ausgang des Verfahrens entsprechend hat der Beschwerdeführer dessen Kosten zu tragen (<ref-law>). Parteientschädigungen sind nicht geschuldet (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen.
2.
Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3.
Dieses Urteil wird den Verfahrensbeteiligten, dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 2. Abteilung, und dem Staatssekretariat für Migration schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 30. August 2018
Im Namen der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Das präsidierende Mitglied: Zünd
Die Gerichtsschreiberin: Straub