41 Antworten auf mögliche Fragen
Nachfolgend haben wir einige Punkte zum Thema „Laden von Elektroautos“ zusammengetragen. Obwohl genauso einfach wie das Tanken eines Benziners, so ist das Laden für viele noch Neuland. Egal, ob Sie zu Hause mit einer Wallbox, an einer öffentlichen Ladesäule im Freien oder in einer Tiefgarage laden, es tauchen immer wieder Fragen auf. Wir hoffen, dass Sie hier die richtigen Antworten finden.
1. Was ist ein „Ladepunkt“?
Ein Ladepunkt bezeichnet eine einzelne Steckdose an einer Ladesäule/Wallbox. Gängige Ladesäulen haben 2, einige auch 4 Ladepunkte.
2. Welche Konfiguration der Ladepunkte ist sinnvoll?
Das hängt primär von der Art der zu ladenden Fahrzeuge ab. In jedem Fall ist auf die vorhandene Anschlussleistung am Installationsort zu achten! Eine mögliche Ausstattung ist: 2 x Schuko + 2 x IEC 62196-2 Typ 2 (16 A).
3. Kann ein Schuko-Ladepunkt verriegelt werden?
Nein
4. Können die Ladepunkte nachträglich geändert werden?
Ja, das ist per Adapterplatte möglich.
5. Welcher Ladepunkt macht für welches Elektrofahrzeug Sinn?
E-Zweiräder (eBikes, Pedelecs, E-Roller, etc.) haben sehr kleine Akkus und Ladegeräte mit niedriger Leistung. Hier reicht in den meisten Fällen die Ladung mit Schuko-Ladepunkten aus. Elektroautos haben größere Akkus und stärkere Ladegeräte. Für erträgliche Ladezeiten sollte die Ladung mindestens mit 16 A Wechselstrom erfolgen und damit über einen Typ2-Ladepunkt.
6. Welche Vorteile bietet der Typ2-Ladepunkt gegenüber anderen AC-Stecksystemen?
- Es können höhere Ladeleistungen bereitgestellt werden (bis zu 44 kW)
- Zwischen Fahrzeug und Ladesäule findet eine bidirektionale Kommunikation statt – hierüber wird u.a. die Sicherheit beim Laden gewährleistet
- Der Stecker ist während des Ladevorganges mechanisch verriegelt und somit gegen unautorisiertes Abstecken geschützt
7. Was bedeutet Combined Charging System (CCS)?
Dieses System soll einen einheitlichen Standard mit gleichem elektrischen System und mechanischem Bauraum, gleicher Ladesteuerung und gleichen Sicherheitsvorrichtungen für das DC- als auch für das AC-Laden bieten. Combined Charging System ist eine Alternative zu separaten Lösungen für das AC- und DC-Laden (z. B. ChAdeMO), weil es nur eine Schnittstelle am Elektro-Fahrzeug hat. Ladeleistungen bis zu 50 kW sind aktuell realisiert. CCS beschreibt den Schnellladestandard der deutschen und amerikanischen Automobilindustrie. Hier besteht der Stecker im oberen Teil aus einem Typ 2-Stecker für die Kommunikation und die Übertragung von Wechselstrom. Für den Gleichstrom befinden sich im unteren Teil zwei zusätzliche Pins.
8. Gibt es schon Fahrzeuge mit Combined Charging System (CCS)?
Ja, BMW i3, Hyundai Ioniq, Opel Ampera-e, Volkswagen eGolf, Volkswagen eUp
9. Gibt es einen genormten Stecker?
Ja, das ist der sogenannte „Typ2-Stecker“. Die Bezeichnung stammt aus der zugehörigen Norm IEC 62196-2. Diese definiert drei Steckertypen für die Wechselstrom-Ladung: Typ 1 für einphasige Ladung, Typ 2 für 1- und 3-phasige Ladung, Typ 3 für 1-phasige und 3-phasige Ladung mit Shutter. Der Großteil Teil neu errichteter AC-Ladestationen in Europa sind mindestens mit einem Typ2-Anschluss ausgestattet.
10. Wie hoch ist der Ladestrom?
Für die Datenschnittstelle zwischen E-Fahrzeug und Ladesäule erfolgen Leistungssteuerung und Absicherung des Ladestroms gemäß ISO 15118 bzw. DIN EN 61158. Der Ladestrom wird grundsätzlich vom Fahrzeug vorgegeben. Die Ladesäule kann den Ladestrom nur begrenzen (Leitungsschutzschalter), nicht regulieren. An einer gewöhnlichen Haushaltssteckdose wird mit einem Ladestrom von 16 Ampere bei 230 Volt geladen. Ladesäulen bieten meist Ladeleistungen bis 22 kW (400 V, 32 A). Es werden aber auch Ladeleistungen bis zu 43 kW (400 V, 63 A) zur Verfügung gestellt.
11. Was ist eine „Wallbox“?
Eine Ladestation, die an der Wand befestigt wird.
12. Welche Ladeart ist schneller?
DC-Laden ist i. d. R. schneller, da hier mit höherer Leistung geladen wird.
13. Was bedeutet „DC-Laden“?
Laden mit Gleichstrom (DC) für höhere Ladeleistungen. Das DC-Laden
wird in der DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1):2012-01 sowie der Produktnorm DIN EN 61851-
23 (VDE 0122-2-2; noch in Erarbeitung) als Ladebetriebsart 4 beschrieben.
14. Was bedeutet „AC-Laden“?
Laden mit Wechselstrom gemäß DIN EN 61851-1
In der relevanten Systemnorm DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1): 2012-01 für das kabelgebundene Laden werden drei „Ladebetriebsarten“ für das AC-Laden beschrieben:
- Ladebetriebsart 1
Bei dieser Ladebetriebsart findet keine Kommunikation zwischen Energieabgabestelle (Steckdose) und Fahrzeug statt. Der Schutz gegen elektrischen Schlag und Brand muss hier durch die Elektroinstallation sichergestellt sein.
- Ladebetriebsart 2
Für Situationen, in denen nicht sichergestellt ist, dass die elektrische Festinstallation (Gebäudeinstallation) mit einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) ausgerüstet ist, z. B. beim Laden an einer unbekannten Installation, bietet das IC-CPD einen Zusatzschutz gegen elektrischen Schlag. Über ein Pilotsignal erfolgt ein Informationsaustausch und Überwachung der Schutzleiterverbindung zwischen Infrastruktur und Fahrzeug.
15. Was ist eine „Induktionsladung“?
Hier wird die Energie kontaktlos per Induktionsspulen übertragen (Prinzip „elektrische Zahnbürste“). BMW will 2018 Wireless Charging für den BMW 530e iPerformance auf den Markt bringen. Durch eine spezielle Bodenplatte mit integrierter Primärspule und einer am Fahrzeugboden des BMW installierten Sekundärspule wird so das kabellose Aufladen in der Garage oder im Freien möglich. Ende 2018 bzw. Anfang 2019 will auch Audi den e-tron quattro mit Wireless Charging auf den Markt bringen.
Renault, der Chiphersteller Qualcomm und das französische Institut VEDECOM (du véhicule décarboné et communicant et de sa mobilité) haben gemeinsam eine Technik entwickelt, die aus einem besonderen Straßenbelag und der passenden Fahrzeug-Ausrüstung besteht. Mit diesem System ist es möglich, den Akku eines bis zu 100 km/h fahrenden Elektroautos zu laden. Die Ladeleistung soll bei 20 kW liegen. Allerdings gibt es derzeit (Stand Herbst 2017) lediglich eine 100 Meter lange Versuchsstrecke.
Trotz alledem wird es sicher noch Jahre dauern, bis sich dieses System durchsetzen kann, denn es müssen dazu öffentliche Parkplätze, Straßen und Autobahn-Fahrstreifen mit Wireless Charging ausgestattet werden. Zudem befindet sich das induktive Laden aktuell noch in der Entwicklung und Standardisierung.
16. Was bedeutet „konduktives Laden“?
Derzeit ist das konduktive, kabelgebundene Laden Standard. Die Normung ist entsprechend ausgearbeitet und der Ausbau der Ladeinfrastruktur ist in vollem Gange. Außerdem lässt sich neben dem AC-Wechselstromladen mit dem kabelgebundenen Laden auch eine DC-Schnellladung mit mehr als 50 kWh (Combined Charging System) realisieren.
17. Was ist mit „Power Line Communication (PLC)“ gemeint?
Grundsätzlich ist PLC eine Technik, um das Stromnetz zur Übertragung von Sprache oder Daten zu nutzen. In der Elektromobilität werden bei der Power Line Communication über das Ladekabel Daten übertragen, damit Fahrzeug und Ladesäule miteinander kommunizieren können.
18. Was ist die „IEC 62196-2“?
Eine internationale Norm zur Definition der Ladestecker.
19. Welche Stecker-Typen gibt es?
Spezielle Stecker für die Elektromobilität sind der Typ 1 (Japan/USA), Typ 2 (DE/Europa) und Typ 3 (IT/FRA). Der Combo-Stecker (Combined Charging System CCS) ist ein Typ 2-Stecker mit zwei zusätzlichen Leistungskontakten für die Schnellladefunktion und unterstützt AC- und DC-Laden (Wechselstrom- und Gleichstromladen), die Schnellladefunktion beträgt in der Praxis um die 50 kW, wobei 170 kW möglich sind. In China gibt es den GB-Standard, der in Europa aber keine Rolle spielt. Daneben gibt es auf der Infrastrukturseite die landesüblichen Steckersysteme (Schuko, T13, T23, BS 1363, CEE, etc.).
20. Was bedeutet Mode 3?
Ladung von Elektrofahrzeugen an einer Ladeinfrastruktur mit Kommunikationseinrichtung gemäß IEC 61851. Die Mode 3 Ladung ist die sicherste Art, ein Elektroauto zu laden. Die Ladebetriebsart 3 wird für das ein- bzw. dreiphasige Laden mit Wechselstrom bei fest installierten Ladestationen genutzt. Die Sicherheitsfunktionalität inklusive Fehlerstrom-Schutzeinrichtung ist in der Gesamtinstallation integriert, so dass nur eine Ladeleitung mit zweckgebundenem Stecker auf der Infrastrukturseite notwendig ist. Die Kommunikation zwischen Infrastruktur und Fahrzeug erfolgt über die Ladeleitung. Bei dieser Ladebetriebsart werden bei Verwendung des Typ 2 die Steckverbinder auf beiden Seiten der Ladeleitung verriegelt.
21. Was ist eine „CP-Box“?
Ein Kommunikationsmodul zur Ladung nach Mode 3.
22. Schadet häufiges Laden dem Akku?
Nein. Moderne Li-Akkus haben keinen Memory-Effekt. Häufiges Nachladen von kleineren Energiemengen verringert die Degradation des Akkus.
23. Wie schnell kann ein Elektroauto geladen werden?
Das hängt von mehreren Parametern ab:
- Ladezustand des Akkus (SOC)
- Ladeart (AC/DC)
- Leistung des onboard-Laders im Auto
- Leistung des Ladepunktes der Säule
| KURZÜBERBLICK LADEDAUER | |
| Ladestation | Zeit |
| Haushaltssteckdose | 8 – 12 Std. |
| Haushaltssteckdose mit Wallbox | 2 – 6 Std. |
| Öffentliche Ladesäule | 2 – 4 Std. |
| Öffentliche Schnell-Ladesäule | 1 Std. |
| Tesla Supercharger | ca. 20 Min. |
Beispiel überschlägige Berechnung der Ladezeit
Batteriekapazität 80 kWh : Ladeleistung E-Auto 20 kW = Ladezeit 4 Std.
Hinweis:
Handelsübliche Schuko-Dosen sind nicht für eine Dauerbelastung mit hohen Strömen ausgelegt. Hohe Dauerströme verursachen hohe Temperaturen und können zu Brandgefahr führen. Die Ladesysteme in den E-Autos reduzieren deshalb meist den Ladestrom bei Schuko-Ladung (Mode 2) auf 10 A.
24. Was ist „CHAdeMO“?
Ein DC-Schnellladeverfahren mit Gleichstrom, entwickelt von der japanischen Industrie. Das Elektroauto muss mit einer speziellen Ladebuchse ausgestattet sein, um die CHAdeMO-Ladung zu ermöglichen. Dies ist vor allem bei japanischen Fahrzeugen der Fall. Die meisten japanischen Elektroautos arbeiten mit diesem System.
25. Wie beeinflusst die Ladeleistung die Lebensdauer des Fahrzeug-Akkus?
Je höher die Ladeleistung, desto stärker wird der Akku belastet. Problematisch ist vor allem die Verlustwärme und damit die Erhitzung des Akkus. Dies führt zu Degradation des Akkus (Verringerung der Kapazität).
26. Was bedeutet RFID-Freigabe?
Um laden zu können, benötigt man vom Betreiber der Ladesäule eine RFID-Karte. Mit dieser autorisiert er sich an der Ladesäule und wählt den gewünschten Ladepunkt aus. Es erfolgt keine Abbuchung von der Karte, die Karte dient quasi als „Schlüssel“.
27. Können RFID-Kartenleser mit Münzzähler oder Münzprüfer kombiniert werden?
Nein, mit einem RFID-Kartenleser ist ausschließlich eine Freischaltung möglich.
28. Kann eine RFID-Karte zeitgleich für mehrere Ladevorgänge an einer Säule genutzt werden?
Nein, eine Karte kann nur einen Ladevorgang starten.
29. Kann mit Girocard/Kreditkarte bezahlt werden?
Nein
30. Kann ein Ladevorgang exakt von einem RFID-Guthaben abgebucht werden?
Nein, aufgrund des verbauten kontaktlosen Kartenlesers ist das nicht möglich.
31. Erhält man bei „Überzahlung“ an der Münzsäule Wechselgeld zurück?
Nein, es erfolgt keine Wechselgeldrückgabe!
32. Muss vor dem Stecken der Ladeleitung die Freischaltung erfolgen?
Nein, die Reihenfolge ist egal.
33. Wie erfolgt die Zählung der Ladeenergie?
Jeder Ladepunkt hat einen MID-konformen (geeichten) Zähler mit S0-Schnittstelle. Die Zähler sind für den internen Gebrauch gedacht (da sie nicht TAB-konform sind).
34. Wie kann der Betreiber der Ladesäule die Ladevorgänge auswerten/abrechnen?
Alle Ladevorgänge werden auf einer SD-Karte gespeichert, diese muss manuell ausgelesen werden.
35. Welche Funktion hat das GPRS-Modem?
Der Systemzustand bzw. Störungen an der Ladesäule können an einen Server übermittelt werden.
36. Wie wird die elektrische Sicherheit gewährleistet?
Jeder Ladepunkt wird per Schütz aktiviert (unter Spannung gesetzt). Mittels Stecker-Hilfskontakt wird bei Abstecken das Schütz deaktiviert.
37. Ist der Betrieb eines Elektrofahrzeugs ökologisch?
Ja, bereits bei Ladung mit dem sogenannten „Strommix“ werden in Summe 30-70 % weniger CO2 produziert. Stammt der Strom aus erneuerbaren Energiequellen, geht der CO2-Ausstoß gegen Null.
38. Welche ökologischen Vorteile bietet ein Elektroauto?
Keine lokalen Emissionen (Lärm, Abgase), bei Ladung mit erneuerbaren Energien auch verringerte CO2-Produktion (Well to wheel).
39. Was bedeutet „Well to wheel“?
Well-to-Wheel (auch: Well to Wheel, Well2Wheel oder WTW, wörtlich: „vom Bohrloch bis zum Rad“) ist eine Betrachtungs- bzw. Analysemethode im Bereich der Kraftfahrzeuge. Dabei wird die gesamte Wirkkette für die Fortbewegung von der Gewinnung und Bereitstellung der Antriebsenergie bis zur Umwandlung in kinetische Energie untersucht.
40. Welche Kosten fallen pro 100 km Fahrtstrecke an?
Den aktuell noch relativ hohen Anschaffungskosten stehen geringe variable Kosten, niedrige Wartungskosten und Steuerbefreiungen gegenüber. Und je höher der Benzinpreis, um so wirtschaftlicher wird ein E-Auto.
Ist der Verbrauch bekannt, ist die Berechnung der reinen Stromkosten pro 100 Kilometer einfach: Ein Nissan Leaf beispielsweise verbraucht zwischen 15 und 17 kWh pro 100 Kilometer. Bei einem Strompreis von 29,16 Cent/kWh sind dies dann 4,37 bis 4,96 Euro für 100 Kilometer.
Das ist aber nur die halbe Wahrheit. Denn wird an öffentlichen Ladesäulen getankt, dann hängen die Kosten auch von Faktoren ab wie Grundgebühren, Abrechnungskosten, Parkgebühr. Die meisten Ladesäulenbetreiber rechnen nach Ladezeit ab. Die kWh Ladestrom kann dann durchaus bei 70 Cent liegen. Grundsätzlich müssten zu den reinen Stromkosten noch anteilig Kosten wie Versicherung, Wartungskosten und Wertverlust berücksichtigt werden. Zudem reduzieren Fahrweise, Außentemperatur (Winter) und Heizung den Verbrauch.
41. Kann ein Elektrofahrzeug direkt aus einer PV-Anlage (ohne Wechselrichter) geladen werden?
Nein. Eine Direktladung von PV-Modulen in einen Fahrzeugakku wäre keinesfalls mit einer direkten galvanischen Verbindung machbar und sinnvoll. Wegen der in dieser Konfiguration nicht möglichen dynamischen Anpassung der Stringspannung der Module an die Einstrahlungsverhältnisse (MPP-Tracking) hätte man mit sehr schlechten Modulwirkungsgraden zu rechnen. Für eine sinnvolle DC-Ladung wäre also ein gesonderter Zwischenkreisumrichter zu entwickeln, der diese Spannungsanpassung zulässt. Der Aufwand wäre dann nicht wesentlich kleiner als bei einem AC-Umrichter, die Vorteile der Flexibilität der AC-Kopplung gingen aber komplett verloren.
Weiterhin ist zu beachten, dass die Entwicklung eines Umrichters für genau diesen einen Anwendungsfall in keinem Fall wirtschaftlich wäre und dass die Lebensdauergarantie des Fahrzeugherstellers für den Akku in solchen Kombinationen nicht mehr gelten würde.