Wie und womit das Elektroauto aufladen

Ladestationen für Elektrofahrzeuge werden in drei unterschiedliche Gruppen aufgeteilt: ultraschnelle, schnelle und langsame. Diese Arten von Ladestationen unterscheiden sich in der maximalen Leistung, die sie zur Verfügung stellen können, und der möglichen Ladegeschwindigkeit. Die Leistung der Ladestationen wird in Kilowatt (kW) angegeben. Jeder Ladestationstyp verfügt über einen eigenen Steckertyp, der durch Betriebsleistung und Betriebsstromart (Wechsel- oder Gleichstrom) definiert ist. Unten werden die wichtigsten Arten von Ladestationen und Anschlüssen beschrieben.

Ultraschnelle Ladestationen

Dies sind stationäre Stationen mit großer Ausgangsleistung und nicht-entfernbaren Ladekabeln. Die ultraschnelle Stationen umfassen sowohl Ladestationen mit Gleich- als auch Wechselstrom.

Sie können ihrerseits in drei Untergruppen unterteilt werden:

• Gleichstrom-Ladestationen mit einer Leistung von 50 kW (zwei Arten von Steckverbindern).
• 43 kW Wechselstrom-Ladestationen (ein Steckertyp).
• Tesla Supercharger, eine Gleichstrom-Ladestation mit einer Leistung von 120 kW.

Ultraschnelle Ladestationen sind heutzutage der schnellste Weg, ein Elektroauto aufzuladen. Man findet sie an Autobahnen oder auf großen öffentlichen Parkplätzen. Solche Stationen liefern Gleichstrom oder Wechselstrom mit hoher Leistung und können die Autobatterie in 20-40 Minuten zu 80% aufladen. In den meisten Fällen wird der Ladevorgang beendet, wenn die Batterie des Elektrofahrzeugs zu etwa 80% aufgeladen ist, um die Batterie zu schützen und ihre Lebensdauer zu verlängern.

Eine ultraschnelle Aufladung kann nur dann vorgenommen werden, wenn das Fahrzeug diese Möglichkeit vorsieht und ein entsprechender Anschluss für den Ladestecker vorhanden ist.

Ultraschnelle Gleichstrom-Ladestationen mit einem CHAdeMO-Stecker liefern eine Ladeleistung von bis zu 62,5kW bei einem Gleichstrom von 125A und einer Spannung von 500V. Ist ein Combined Charging System (CCS)-Stecker vorhanden, kann mit einer Leistung von 50 kW geladen werden. Beide Steckverbindertypen laden ein Elektrofahrzeug in der Regel in einer halben Stunde bis zu 80 % auf, je nach Batteriekapazität und Anfangsladezustand.

Zusätzlich zu den Anschlüssen für ultraschnelle Gleichstrom-Ladestationen gibt es einen weiteren Anschlusstyp für Drehstrom, den sogenannten Typ 2, der 43 kW Ladeleistung (bei 36A Drehstrom) liefern kann. Ultraschnelle Wechselstrom-Ladestationen laden Elektroautos etwain der gleichen Zeit wie ähnliche Gleichstrom-Ladestationen, abhängig von der Batteriekapazität und dem anfänglichen Ladezustand der Batterie.

Der Tesla Typ 2-Stecker wird an Tesla-Ladestationen eingesetzt, die ebenfalls zu den ultraschnellen Ladestationen gerechnet werden. Diese Stationen sind sogar in der Lage, bis zu 120 kW zu liefern. Leider können nur Tesla-Autobesitzer in den Genuss dieser hohen Ladeleistung kommen.

Die Entwicklung im Bereich der ultraschnellen schreitet zügig voran und in den nächsten drei bis fünf Jahren soll die Leistung der Stationen zunächst auf 150 kW und dann auf 350 kW erhöht werden, was die Gesamtladezeit erheblich verkürzen wird.

Die Liste von Elektrofahrzeugen mit ultraschnellen Ladefähigkeiten und CHAdeMO-Anschlüssen umfasst unter anderen den Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander PHEV und Kia Soul EV. Die CCS-kompatiblen Modelle sind BMW i3, VW e-Golf und Hyundai Ioniq Electric. Tesla Modell S und Modell X können nur Kompressor-Ladestationen verwenden, und das einzige Modell, das von einer ultraschnellen Typ-2-Wechselstromstation aufgeladen werden kann, ist der Renault Zoe.

Schnelle Ladestationen

Schnellladestationen geben ein- oder dreiphasigen Wechselstrom an ein Elektrofahrzeug ab. Bei einigen von ihnen sind Ladekabel Bestandteil der Station, bei anderen ist nur eine Steckdose vorhanden, was bedeutet, dass der Autobesitzer über ein eigenes Kabel verfügen muss.

Schnellladestationen können ebenfalls in drei Typen unterteilt werden:

• Ladestationen mit 7 kW Leistung (drei Arten von Anschlüssen).
• Ladestationen mit 22 kW Leistung (ein Steckertyp).
• Ladestationen mit 11 kW Leistung - mit Tesla-Stecker.

Schnellladestationen laden ein Elektroauto mit ein- oder dreiphasigem Wechselstrom und haben eine Leistung von 7 kW (einphasig) oder 22 kW (dreiphasig) mit einer Ladestromstärke von 32A. Die Ladezeit an solchen Stationen ist unterschiedlich und hängt von der Leistung der Bordladeelektronik des Elektrofahrzeugs ab. Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass eine 7-kW-Ladestation eine kompatible 30-kWh-Batterie eines Elektrofahrzeugs innerhalb von 3-5 Stunden auflädt. Ein 22-kW-Ladegerät benötigt hierfür in etwa 1-2 Stunden.

Beim Anschluss an eine Ladestation ist die Leistung des Bordladegeräts des Elektrofahrzeugs ausschlaggebend für die benötigte Ladezeit. Wenn es für 7 kW ausgelegt ist, führt der Anschluss an eine leistungsstärkere Ladestation nicht zu einer Beschleunigung der Aufladung, da der Ladestrom durch das bordseitig eingebaute Ladegerät entsprechend begrenzt wird. Die überwiegende Mehrheit der Elektrofahrzeuge hat ein eingebautes Ladegerät von 3,5 kW, seltener 7 kW. Zum Beispiel kann ein Nissan Leaf mit einem serienmäßig eingebauten Ladegerät von 3,3 kW auch nur maximal 3,3 kW aufnehmen, selbst wenn eine Schnellladestation 7 kW oder gar 22 kW liefern könnte.

Tesla-Stecker und Ladestationen liefern 11 oder 22 kW, sind aber nur für Tesla-Autos geeignet.

Schnellladestationen sind in der Regel auf Parkplätzen wie in Einkaufszentren oder Supermärkten zu finden, wo die Autos mehrere Stunden lang stehen bleiben. Fast alle Elektroautos und Hybride können an Schnellladestationen aufgeladen werden.

Langsame Ladestationen

Die meisten langsamen Ladestationen sind für eine Leistung von bis zu 3 kW ausgelegt, einige Modelle können aber auch 6 kW breitstellen. Langsamladestationen arbeiten mit Wechselstrom. Wie bei Schnellladestationen hängt die Ladezeit eines Elektrofahrzeugs von der Leistung des bordeigenen Ladegeräts ab. Zum Beispiel dauert eine vollständige Aufladung eines Autos mit 3 kW-Ladeelektronik normalerweise 6-12 Stunden. Langsamladestationen sind stationär oder tragbar verfügbar.

Langsamladung ist eine sehr verbreitete Methode zum Laden von Elektrofahrzeugen, die von vielen Hausbesitzern nachts verwendet wird. Die Verwendung von Langsamladestationen ist jedoch nicht ausschließlich auf das eigene Haus beschränkt. Langsamladestationen werden häufig auf Firmen-Parkplätzen oder in der Nähe von Büros eingesetzt, wo die Autos lange stehen bleiben und entsprechende Zeit für eine schonende Langsamladung vorhanden ist. Aufgrund der längeren Ladezeit sind Langsamladestationen als öffentliche Ladepunkte jedoch viel seltener anzutreffen als Schnellladestationen.

Obwohl ein Langsamladegerät an eine herkömmliche Steckdose angeschlossen werden kann, ist es aufgrund der höheren konstanten Lasten und der längeren Nutzungszeit sehr empfehlenswert, eine separate Steckdose mit einem separaten Schutzschalter zu installieren.

Stecker und Kabel

CHAdeMO-, CCS- oder Typ 2-Steckverbinder werden meist an ultraschnellen Ladestationen verwendet. Schnelle und langsame Ladestationen verwenden in der Regel Steckdosen vom Typ 2, Typ 1 oder Commando.

Steckdosen vom Typ 2 oder kompatible CCS-2 werden in Elektroautos europäischer Hersteller (Audi, BMW, Renault, Mercedes, VW und Volvo) eingebaut, während asiatische Hersteller (Nissan, Mitsubishi) bevorzugt Steckdosen vom Typ 1 und CHAdeMO verwenden. Die Ausnahmen sind Hyundai Ioniq Electric und Toyota Prius Plug-In.

Viele Elektrofahrzeuge sind entweder mit einem Ladekabel oder einer langsamen tragbaren Ladestation ausgestattet. Typischerweise hat ein Kabel einen Stecker, der mit dem Steckertyp eines Elektrofahrzeugs identisch ist, und der andere ist entweder Typ 1 oder Typ 2, je nach der Region, für die das Elektrofahrzeug bestimmt ist. Die tragbare Ladestation hat einen Stecker, der identisch mit der Art der Steckdose an einem Elektrofahrzeug ist, und einen normalen SCHUKO-Haushaltsstecker. Damit kann ein Elektroauto überall dort aufgeladen werden, wo ein Stromnetz vorhanden ist.

Zum Beispiel wird der Nissan Leaf mit einer Langsamladestation mit SCHUKO-Typ-1-Steckern und einem Typ-2-Typ-1-Kabel geliefert. Renault Zoe hat einen anderen Satz Ladekabel und wird mit einer SCHUKO-Ladestation vom Typ 2 oder einem Kabel vom Typ 2-Typ 2 geliefert.

• Industriekommando (IEC 60309)
• Amerikanischer Typ 1 (SAE J1772)
• Europäischer Typ 2 (Mennekes, IEC 62196)

• Japanische JEVS (CHAdeMO)
• Europäisches Kombi-Ladesystem (CCS-2 oder 'Combo')
• Tesla-Stecker