Laden | E-LIX

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Laden

Das Thema Laden viele Fragen auf. Das liegt daran, dass die großen Fahrzeughersteller oft keine technischen Daten sondern einfach Ladezeiten angeben. Ohne den technischen Hintergrund kann dies verwirrend und abschreckend wirken. Hier wollen wir Ihnen erklären, wie Elektroautos geladen werden.

Erst müssen wir das Laden in zwei Kategorien aufteilen: AC-Laden und DC-Laden (wobei das Thema AC-Laden das umfangreichere ist)

AC-Laden

Die Abkürzung "AC" steht hier für "Alternating Current" (englisch) was auf deutsch einfach "Wechselstrom" bedeutet. Als Wechselstrom bezeichnet man das, was aus der typischen Haushaltssteckdose kommt (auf die technische Erläuterung kann hier verzichtet werden, Interessierten empfehlen wir YouTube und Wikipedia)
Beim AC-Laden befindet sich das Ladegerät im Fahrzeug (auch On-Board-Ladegerät genannt). Das bedeutet dass das Auto direkt mit Wechselstrom versorgt wird.
Im Auto wandelt das Ladegerät den Wechselstrom in Gleichstrom (DC) um. Eine Batterie kann nur mit Gleichstrom geladen werden. "DC" steht für "Direct Current" (englisch) was auf deutsch "Gleichstrom" bedeutet.

Beim AC-Laden gibt es drei unterschiedliche Fälle, die im folgenden graphisch dargestellt werden:

Laden an der Schuko-Steckdose:

Bei jedem Elektrofahrzeug wird mindestens ein Kabel

(Typ 2 Ladekabel Einphasig Schuko) wie in dieser Grafik dargestellt

mitgeliefert. Damit kann jeder zuhause an einer haushaltsüblichen

Steckdose laden.

Des weiteren hat jedes Elektroauto ein On-Board-Ladegerät, das

mindestens einphasig mit solch einem Kabel geladen werden kann.

Dieses Kabel besitzt üblicherweise einen "Ladeziegel", worin sich

ein Schalter befindet, welcher die Ladung frei gibt.

In der Grafik ist zu sehen, dass insgesamt 3 Leitungen von der

Steckdose zum Fahrzeug führen:

- PE (protective earth) ist der Schutzleiter

- N ist der Nullleiter

- L1 ist eine Phase, welche den Strom liefert

Somit wird in diesem Fall einphasig geladen. Schukosteckdosen halten auf Dauer (im schlechtesten Fall) etwa 10-12A Strom aus, das bedeutet dass so mit einer Leistung von ~2,5 kW geladen werden sollte. Je nach Fahrzeug bedeutet das einen Reichweitenzugewinn von 10 km pro Stunde bis 15 km pro Stunde. So kann über Nacht oder beim Arbeiten eine Reichweite von über 100 km nachgeladen werden. Der etwas robustere Camping-Stecker (blau) kann 16A dauerhaft.

Laden an der CEE-Steckdose

Manche Fahrzeuge haben ein On-Board-Ladegerät, welches sogar

mit drei Phasen die Batterie laden kann. Prinzipiell sind dann drei

Ladegeräte verbaut, die genau das selbe tun wie im ersten Beispiel.

Den dreiphasigen Wechselstrom nennt man auch Drehstrom.

Dreiphasige Ladekabel mit einem "Ladeziegel" sind meist optional

erhältlich. Die Funktionsweise ist ebenfalls gleich wie beim ersten

Beispiel. CEE-Steckdosen können dauerhaft einen Strom von 16A

liefern, was mehr als das 1,5-fache der Schuko Steckdose ist, und

das auf allen drei Phasen: L1, L2 und L3.

Somit ergibt sich eine Ladeleistung von 11 kW, damit kann ein

Elektroauto pro Stunde etwa 50 km bis 70 km Reichweite nachladen.

Über Nacht oder beim Arbeiten kann somit theoretisch ein Fahrzeug

mit 500 km Reichweite vollgeladen werden,

Laden an der Wallbox / an der AC-Ladesäule

Sogar in fast jedem kleinen Ort gibt es mittlerweile eine AC-Ladesäule.

Hier kann jedes Elektroauto laden, jedoch unterschiedlich schnell.

Der limitierende Faktor hierbei ist das On-Board-Ladegerät.

Das gleiche gilt für die Wallbox. Sowohl Wallboxen als auch

AC-Ladesäulen gibt es mit unterschiedlichen Leistungen:

- Ladesäule mit Schuko-Steckdose (2,3 kW)

- Einphasige Wallbox (3,6 kW)

- Ladesäule dreiphasig 16A (11 kW)

- Wallbox dreiphasig 16A (11 kW)

- Ladesäule dreiphasig 32A (22 kW)

- Wallbox dreiphasig 32A (22 kW)

- Ladesäule dreiphasig 64A (43 kW) (nur vollständigkeitshalber erwähnt)

Ein Elektroauto versucht (je nach Einstellung) immer mit der maximalen

Leistung zu laden. Kann jedoch der Ladepunkt diese Leistung nicht liefern,

dann passt sich das Elektroauto der Leistung des Ladepunkts an.

Kann jedoch der Ladepunkt mehr Leistung liefern als das Elektroauto

laden kann, dann begrenzt das Elektroauto die Ladeleistung.

Kurzes Beispiel: - Elektroauto mit 11 kW On-Board-Lader lädt an einer einphasigen Wallbox = Ladeleistung: 3,6 kW

- Elektroauto mit 11 kW On-Board-Lader lädt an einer Ladestation (22 kW) = Ladeleistung: 11 kW

An einer Wallbox oder Ladestation mit 22 kW Ladeleistung können übrigens pro Stunde etwa 100 km bis 150 km nachgeladen werden, was bei einem 10-Stunden Arbeitstag über 1.000 km Reichweitengewinn wären.

Fazit AC-Laden

Schon mit der geringsten Ladeleistung an der Schuko-Steckdose können über Nacht oder beim Arbeiten deutlich über 100 km Reichweite nachgeladen werden, was den alltäglichen Bedarf deckt. Die 2,3 kW Ladeleistung ist in etwa vergleichbar mit der Leistung von einem Fön oder einem Wasserkocher.

Besteht keine Möglichkeit zuhause zu laden, dann macht ein Elektroauto trotzdem Sinn: Viele Arbeitgeber sind aktuell um ein klimafreundliches Auftreten bemüht und stellen gerne kostenlose Lademöglichkeiten zur Verfügung.

DC-Laden

Wie oben schon beschrieben bedeutet "DC" Direct Current (englisch) auf deutsch Gleichstrom. Diese Ladetechnik nennt man Umgangssprachlich auch "Schnellladen". Der Ladestandard der sich beim Gleichstromladen in Europa durchgesetzt hat heißt "CCS". Das steht für Combined-Charging-System (englisch) auf deutsch soviel wie Kombiniertes Ladesystem. Dabei gibt es wie oben beschrieben einen Typ 2 Stecker, unter dem zwei große Kontakte für den Gleichstrom sitzen.

Beim CCS-Laden sitzt das Ladegerät nicht im Fahrzeug sondern in der Ladesäule. Dadurch können Ladeleistungen von bis zu 350 kW

erreicht werden. Solche Schnelladesäulen findet man meist an

Autobahnen, in Städten sind häufig 50 kW Schnellladesäulen.

Aber auch mit einer Ladeleistung von 50 kW kann innerhalb einer

Stunde eine Reichweite von 250 km bis 300 km nachgeladen werden.

Beim CCS-Laden verhält es sich gleich wie beim AC-Laden:

Es gibt Fahrzeuge, die können maximal 30 kW Schnellladen und

manche können mit 300 kW Schnellladen. Auch an einer 350 kW

Ladesäule kann ein Auto, welches nur 50 kW Schnellladen

unterstützt nur mit 50 kW laden. Ein Fahrzeug das 150 kW

Schnellladen kann, kann an einer 50 kW-Säule nur 50 kW laden.

Weshalb das Vollladen an einer Schnellladesäule von den Fahrzeug-