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Eine Übersicht über Lademöglichkeiten bei Elektroautos


Wer mit dem Gedanken spielt sich ein Elektroauto anzuschaffen, der wird sich schnell auch mit dem Thema Aufladen des Elektroautos beschäftigen. Wer keine Komforteinbussen hinnehmen möchte, wird um einen privaten Ladepunkt nicht herum kommen. Zwar gibt es schon heute viele öffentliche Ladesäulen, ob diese aber zum benötigten Zeitpunkt frei sind steht auf einen anderen Blatt. Außerdem möchten viele Besitzer von Elektroautos auch nicht immer einen mehreren Kilometer langen Fußmarsch zur nächsten Ladesäule in Kauf nehmen.

In der Gemeinde der Elektroauto-Fahrer hat sich das ABC-Ladeverhalten etabliert. Dabei steht ABC für das englische "Always be charging" zu Deutsch: lade möglichst überall wo Du bist. Das kann beim Einkaufen, beim Arbeiten oder beim Besuch von Freunden sein. Zugegeben: das ABC-Ladeverhalten kostet etwas Zeit. Aber wer in der Nähe mehrere Supermärkte hat, wird ggf. den Supermarkt anfahren, der Elektroauto-Fahrer mit einer (meistens kostenlosen) Lademöglichkeit lockt.

Wir sind persönlich aber der Meinung, dass (zumindest aktuell) eine feste, sichere Lademöglichkeit unverzichtbar ist, sofern man nicht mit Komforteinbußen leben möchte. Das muss nicht immer ein eigener Ladepunkt zu Hause sein, sondern kann auch bei der Arbeit, beim Nachbarn oder bei einem Freund sein. Wichtig ist, dass dieser Ladepunkt schnell zu erreichen und relativ sicher auch frei ist. Wer zum Beispiel mitten in einer Großstadt wie Hamburg oder Berlin (aktuell die beiden Städte mit den meisten öffentlichen Ladepunkten) wohnt, der wird ggf. auch mit mehreren öffentlichen Ladesäulen glücklich. Hier empfiehlt es sich vor dem Kauf eines Elektroautos die Ladesituation zu erkunden. Gerade kostenlose Ladesäulen bei Supermärkten sind zumindest in der Rush-Hour meistens belegt.



Normales Aufladen


Unter dem normalen Aufladen eines Elektroautos versteht man das Aufladen an Wechselstrom (AC). Dies kann eine ganz normale Schuko-Steckdose sein oder auch eine Ladesäule privater oder öffentlicher Natur. In der Regel beträgt die maximale Ladeleistung an so einer Ladesäule maximal 22 kW. Das Aufladen an Wechselstrom ist für die tägliche Nutzung gedacht. Es schont durch geringe Ladeströme die Batterie des Autos und Wechselstrom Ladesäulen sind relativ günstig zu installieren.

Die Ladedauer bei einem Elektroauto berechnet sich aus der folgenden Formel:
Batteriekapazität des Autos (kWh) / Ladeleistung (kW) = Benötigte Zeit (h)


Der Ladeanschluss heißt bei diesen Ladesäulen Typ2. An privaten Ladesäulen (auch Wallbox genannt) empfiehlt es sich eine Säule mit integrierten Ladekabel zu installieren, da dies im Alltag die schnellste und bequemste Möglichkeit darstellt. Das Laden verhält sich dann fast wie beim Tanken: Ladekabel mit dem Auto verbinden und fertig. Die Ladesäule kommuniziert in der Regel automatisch mit dem Auto und die Ladung startet.

An öffentlichen Ladesäulen kann die Ladung kostenpflichtig sein. In diesem Fall muss sich der Autofahrer zunächst mittels einer Ladekarte an der Ladesäule authentifizieren. Der Betreiber der Ladesäule kennt dadurch den Empfänger der Stromrechnung. Die Kosten können hier stark variieren, liegen in der Regel aber bei den aktuell normalen Stromkosten von ca. 0,30 Euro pro kWh. Die Geschwindigkeit der Ladung hat heute meistens keinen Einfluss auf die anfallenden Stromkosten.

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Hyundai Ioniq Electric an einer öffentlichen Ladesäule

Man unterscheidet hier zwischen einer 1-Phasigen Ladung (in Deutschland mit maximal 7,4 kW) und einer 3-Phasigen Ladung (maximal 22 kW). Die Ladeleistung ergibt sich aus der Spannung von 230 V bei einer maximalen Stromstärke von 32 Ampere, multipliziert mit der Anzahl der Phasen.

Bei der Einphasigen Ladung muss zudem bei privaten Ladesäulen die so genannte Schieflast beachtet werden. In Deutschland sind normale Häuser mit 3 Phasen an das Stromnetz angeschlossen. Diese sollen nach Möglichkeit gleichmässig von allen Elektrogeräten im Haushalt beansprucht werden. In der Schieflastverordnung ist daher geregelt, dass Verbraucher wie z.B. eine Ladesäule maximal eine Schieflast von 4,6 kW erzeugen dürfen, was bei einer Spannung von 230 V einer Stromstärke von 20 A entspricht.

Eine Übersicht über Lademöglichkeiten bei Elektroautos
Keba P30 c-Series 22 kW als private Ladesäule

Viele aktuelle Elektroautos unterstützen hingegen schon die 3-Phasige Ladung, bei denen die maximale Ladeleistung bei 11 kW (230 V, 16 A) bzw. sogar 22 kW (230 V, 32 A) liegt. Die Ladezeit an Wechselstrom liegt je nach Ladeleistung und Batteriekapazität des Elektroautos meist bei 4 bis 24 Stunden, wobei sich ein durchschnittliches Elektroauto an einer privaten Wallbox meistens in 4 bis 10 Stunden aufladen lässt.



Schnellladen


Das Schnellladen eines Elektroautos geschieht fast immer an Gleichstrom (DC). Die Gleichspannungs-Ladesäulen sind meistens an Autobahn Raststätten zu finden und sollen das Elektroauto so schnell wie möglich wieder aufladen. Eine Schnellladesäule kann ein Elektroauto in der Regel mit mindestens 50 kW aufladen, sofern das Auto diese Ladegeschwindigkeit auch unterstützt. Neuere Elektroautos laden sogar mit 100 bis 250 kW. Allerdings verläuft die Ladekurve im Gleichspannungsbereich nicht linear wie bei der Ladung an einer Wechselspannung, wo quasi immer die gleiche Ladegeschwindigkeit, unabhängig des Ladestandes der Batterie, anliegt.

Da bei einer Schnellladung viel höhere Ströme anliegen, schützt das Batteriemanagement des Elektroautos die Batterie vor Schäden. Dabei wird die höchste Ladeleistung im unteren Kapazitätsbereich der Batterie (meistens bei einem Ladestand von 5-10 %) erreicht. Man spricht hier vom Ladepeak, der meist werbewirksam von den Autoherstellern als Schnellladegeschwindigkeit angegeben wird.

Beim Schnellladen sinkt die Ladegeschwindigkeit mit dem höheren Ladestand der Batterie langsam ab. Ab 60-80 % Ladestand verlangsamt sich die Ladegeschwindigkeit meist deutlich. Dies hängt allerdings vom Elektroauto und der Batteriechemie bzw. auch der Batteriekapazität ab. Einige Elektroautos wie z.b. der Audi e-tron oder der Porsche Taycan laden auch bei einem hohen Ladestand der Batterie noch mit einer hohen Ladeleistung von 100 kW.

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Der Hyundai Ioniq Electric benötigt an einer 50 kW Schnellladesäule etwa 35 Minuten um die Batterie bis zu 95% aufzuladen

Die normale Spannung an einer Schnellladesäule liegt bei 400 V. Wenige Hersteller wie z.B. Porsche unterstützen zusätzlich das Laden an 800 V Ladesäulen, bei denen die Kabelquerschnitte geringer ausfallen können. Daher wird dort eine noch etwas höhere Ladeleistung erreicht.

Moderne Elektroautos lassen sich in weniger als einer Stunde an einer Gleichstrom-Ladesäule komplett aufladen. Durch die Absinkende Ladekurve kann es sich allerdings oft lohnen das Auto nur bis 80-90 Prozent aufzuladen und dann auf weiten Strecken lieber wieder etwas früher eine Ladesäule anzusteuern.



Tesla Supercharger


Tesla Fahrer haben einen zusätzlichen Vorteil beim Schnellladen: sie können das Tesla Supercharger Netzwerk benutzen. Das Tesla Supercharger Netzwerk umfasst aktuell fast 17.000 Schnellladesäulen weltweit. Diese sind in Ladeparks von 4 bis 32 Ladesäulen zusammengefasst und befinden sich in der unmittelbaren Nähe von Autobahnen.

Eine Übersicht über Lademöglichkeiten bei Elektroautos
Die Nutzung der Supercharger ist dabei auf Fahrzeuge von Tesla beschränkt, Elektroautos anderer Marken können nicht an einem Supercharger aufgeladen werden. Das Bezahlen an einem Supercharger erfolgt vollautomatisch durch die Erkennung der Fahrgestellnummer, die beim Ladevorgang übermittelt wird. Eine Ladekarte ist nicht erforderlich, die Rechnungsstellung erfolgt elektronisch. Die Kosten belaufen sich (Anfang 2020) aktuell auf ca. 0,31 bis 0,33 Euro pro kWh. Besitzer der Modelle Model S und Model X können die Supercharger in der Regel kostenlos nutzen.

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Tesla Model S an einem Tesla Supercharger



Effizienz und Ladeverluste


Da sowohl die Stromkabel zum Elektroauto sowie auch die Batterie einen elektrischen Widerstand besitzen, fallen bei der Ladung eines Elektroautos so genannte Ladeverluste, meist in Form von Wärme an. Diese Ladeverluste liegen je nach Ladetyp und Auto bei ca. 3-8 Prozent.

Viele aktuelle Elektroautos laden bei 11 bis 22 kW am effizientesten. Die Ladung an der Schuko-Steckdose sollte nur als Notladelösung genutzt werden, da erstens die Schukosteckdose gar nicht für eine Dauerabgabe von 3,7 kW (230 V bei 16 A) konzipiert wurde und zweitens die Effizienz der Ladung in diesem Bereich recht ineffizient ist.

Wer häufig an einer Schuko-Steckdose laden möchte, sollte sich zumindest von einer Elektronikfachkraft beraten lassen. Meistens wird zur Installation einer blauen Camping-Steckdose geraten. Diese lässt sich meistens einfach und kostengünstig installieren. Für die Dauerabgabe von 3,7 kW ist allerdings auch diese Steckdose nicht konzipiert.