Was ist beim Laden von Elektroautos zu beachten?
Rund ums Laden
Rund ums Laden
Die Basics
Was unterscheidet einen CCS-Stecker von einem Typ 2-Stecker?
Was ist der Unterschied zwischen einer AC- und einer DC-Ladestation?
Diese und viele weitere Fragen kommen in der Regel auf, sobald man sich mit dem Laden eines Elektroautos beschäftigt. Da die Ladeinfrastruktur und die Besonderheiten der verschiedenen Varianten von Ladestationen für die breite Gesellschaft noch sehr junge Themen sind, kommen einige Fragen zur Elektromobilität immer wieder auf.
Hier erklären wir Ihnen die wichtigsten Fakten zum Thema Ladezeit, Steckertypen, Ladestationen, Abrechnungs- & Zahlungsmöglichkeiten (Backend) sowie wie Sie den schnellsten den Weg zur nächsten öffentlichen Ladestation finden.
Was ist der Unterschied?
AC- & DC-Laden
Grundsätzlich unterscheidet man beim Laden von Elektroautos zwischen den zwei Lademodi:
AC-Laden (Wechselstrom) und DC-Laden (Gleichstrom).
Der Lademodus bezeichnet die Art und Weise, wie ein Elektroauto an einer Ladestation geladen wird. Wichtige Unterscheidungskriterien der Lademodi sind dabei die Stromarten, Kommunikation (d.h. ob und wie die Ladestation Daten generiert und weitergibt), die Stromleistung sowie die daraus resultierende Ladezeit.
Die Stromeinspeisung in Akkus erfolgt grundsätzlich mit Gleichstrom. Um den geladenen Strom einer AC-Ladestation in ein Elektroauto in Gleichstrom (DC) umzuwandeln, sind in Elektroautos sogenannte Onboard-Lader integriert, welche die Ladegeschwindigkeit maßgeblich bestimmen. Der geladene Strom wird hierbei zunächst vom On-board Charger in Gleichstrom geleitet, welches den Strom mit dem integrierten Batteriemanagementsystem schonend in den Akku einspeist. Die maximale AC-Ladeleistung der meisten integrierten Onboard-Lader liegt dabei zwischen 3,7 – 22 kW.
Anders ist es beim Laden mit Gleichstom (DC): Da keine Umwandlung des Stroms über den integrierten Stromwandler stattfindet, fällt der limitierende Faktor des Wechselrichters weg. Somit lässt sich beim DC-Laden eine weitaus höhere Ladeleistung von bis zu 350 kW erzielen.
Zwecke verschiedener Lademodi
Normalladen:
- überall dort sinnvoll, wo Fahrzeuge mehrere Stunden parken (über Nacht am Heimatstandort, auf dem Mitarbeiterparkplatz, in Parkhäusern)
Schnellladen:
- Standorte, an denen Nutzer nur kurz halten; autobahnnahe Standorte mit Netzwerk von Elektrotankstellen (hohe Ladeleistung für Langstreckenreisen)
- Standorte, an welchen Nutzer eine halbe Stunde halten (Besucherparkplätze, Einzelhandel etc.)
Welche Ladetechnik wird wo genutzt?
Ladestationen
Je nach Anwendungsgebiet gibt es Ladestationen für Elektroautos in allen Preis- und Leistungsklassen. Mit unserem breiten Portfolio aus Ladetechnik verschiedener Hersteller finden wir für jeden Anwendungsfall die am besten geeignete Lösung. Um eine nutzerorientierte Ladelösung zu finden, gehen wir auf alle Wünsche und Anforderungen unserer Kunden ein.
Generell kann zwischen folgenden individuell konfigurierbaren Ladelösungen unterschieden werden:
AC-Ladestation
AC-Ladestationen eigenen sich neben dem privaten Gebrauch auch für den öffentlichen sowie halb-öffentlichen Einsatz am Straßenrand oder auf Parkplätzen.
Je nach Bedarf ist die Nutzer-Identifikation via RFID-Karte oder App möglich. Zusätzlich bestehen die Optionen, die Ladetechnik für den öffentlichen Gebrauch mit einem Abrechnungssystem zu konfigurieren oder die Verbindung zu einem Backendsystem zum Flottenmanagement zu implementieren.
DC-Ladestation
Schnellladesäulen finden überwiegend im öffentlichen Raum Anwendung. Aber auch im betrieblichen Anwendungsbereich kann eine Schnellladestation sinnvoll sein.
Mit einem sogenannten Multicharger (CCS, CHAdeMO und Typ 2) können alle Fahrzeugtypen mit Strom versorgt werden.
Je nach Ausstattung der Ladesäule kann das Fahrzeug innerhalb weniger Minuten nachgeladen werden.
Steckertypen
Die Stecker wurden durch die Europäische Kommission definiert und in der Norm IEC (EN) 62196 festgelegt.
An jeder öffentlichen europäischen Ladesäule ist sowohl ein Typ 2 Stecker zum Normalladen als auch ein CCS-Stecker zum Schnellladen vorzufinden.
Diese beiden Steckertypen werden von allen europäischen Autoherstellern genutzt. Asiatische Fahrzeuge dagegen benötigen noch den CHAdeMO-Stecker, welcher bei den meisten Schnellladestationen ebenso vorhanden ist.
Sogenannte Multicharger (Typ 2 Stecker, CCS-Stecker und CHAdeMO) sind im Bereich des Schnellladens fast immer vorzufinden.
Häufig gestellte Fragen
Sofern eine Ladestation vorhanden ist, ist das Laden zu Hause die günstigste und beste Option, wenn auch nicht die schnellste. Zum Nachladen auf längeren Strecken sowie für Menschen, die keine eigene Ladehardware besitzen, eignen sich öffentliche Ladestationen. Vor allem an Schnellladestationen ist das Laden mit einer sehr viel höheren Leistung, also in kürzerer Zeit, möglich. Zum Aufsuchen einer Ladestation empfehlen wir, verschiedene Apps auf dem Smartphone zu installieren. Eine Auswahl unserer App-Empfehlungen finden Sie hier: https://www.amperio.eu/rund-ums-laden/#finden
Da die Ladezeit eines Elektroautos jedoch von verschiedenen Faktoren, wie z.B. der Akkukapazität oder der Ladeleistung abhängt, kann diese Frage nicht pauschal beantwortet werden. Grundsätzlich gilt, dass sich die Ladezeit eines E-Autos mit der einfachen Formel
Ladedauer in Stunden =
Akkukapazität in kWh / Ladeleistung in kW
errechnen lässt. Diese Rechnung funktioniert als grober Richtwert, mit dem sich die ungefähre Ladezeit kalkulieren lässt. In der Praxis spielen jedoch noch weitere Faktoren eine große Rolle: So ist es beispielsweise der entscheidend, wie voll der zu ladende Akku noch ist oder bei welcher Außentemperatur ein Ladevorgang stattfindet. Am schnellsten Laden Akkus bei einem Ladestand zwischen 20-80%. Liegt der Akkustand darunter oder darüber, wird die Ladeleistung von der Bordelektronik gedrosselt, um eine Beschädigung des Akkus zu vermeiden. Ähnlich verhält es sich bei der Außentemperatur: Aufgrund elektrochemischer Prozesse sind die Akkus von Elektroautos auf eine Außentemperatur von 20 Grad optimiert. Liegt die Temperatur darüber oder darunter, verringert sich auch die Ladeleistung entsprechend.
Für das Freischalten von öffentlichen Ladesäulen gibt es verschiedene Möglichkeiten:
Mit dem Smartphone
Auf den an der Ladestation angebrachten Ladeanweisungen finden Nutzer die Bezeichnung der App, die zum Bezahlen des Ladestroms benötigt wird. Meistens ist dafür eine Registrierung sowie die verknüpfung eines Zahlungsmittels nötig.
Mit der Kredit-/ Bankkarte
Sollte in der jeweiligen Ladestation die Zahlung mit einer Bank- oder Kreditkarte möglich sein, genügt es bei NFC-fähigen Karten, die Karte vor ein Lesegerät zu halten und die Konditionen zu bestätigen. Anderenfalls ist ein Terminal zur Kartenzahlung mit einer PIN-Eingabe möglich.
Mit RFID-Karte
Inhaber einer RFID-Ladekarte können ihre Ladekarte zum Freischalten der Ladestation vor ein Lesegerät halten. Die Abrechnung erfolgt über den Dienstleister der jeweiligen Ladekarte.
Wichtig: Ab dem 1. Juli 2023 sind Betreiber von öffentlichen Ladepunkten dazu verpflichtet, ein Kartenzahlungsterminal für Kredit- sowie Girokarten bereitzustellen. Somit wird die Freischaltung von öffentlichen Ladesäulen vereinfacht.
Die meisten öffentlichen Ladestationen sind mit einer Typ 2-Steckdose ausgestattet. Daran können sowohl Elektroautos mit Typ1-Stecker als auch mit einem Typ-2 Stecker geladen werden. In Europa hat sich der Typ 2-Stecker als Standard zum AC-Laden durchgesetzt. Beim DC-Laden kommt ein CCS-Stecker zum Einsatz. Eine Übersicht der verschiedenen Ladestecker finden Sie hier: https://www.amperio.eu/rund-ums-laden/#steckertypen
Für das Laden auf dem eigenen Grundstück ist eine eigene Wallbox empfehlenswert. Diese unterliegen keiner Genehmigungspflicht des Netzbetreibers, solange ihre Ladeleistung bei maximal 11kW liegt. Für das gelegentliche Nachladen sowie dem Laden über Nacht ist dies vollkommen ausreichend.
Desweiteren besteht die Möglichkeit, ein E-Auto mit einem Notladekabel aufzuladen. Wie der Name schon sagt, eignet sich diese Praxis jedoch nicht für den alltäglichen Gebrauch. An einer mit 16 Ampere abgesicherten Haushaltssteckdose lädt man mit maximal 3,7 kW. Für das Laden eines modernen Elektroautos mit einer Akkukapazität von 95 kW würde auf diese Weise mehr als ein Tag vergehen, ehe der Akku vollständig geladen ist. Außerdem sind Schuko-Steckdosen nicht für eine derartige Dauerlast ausgelegt. Folglich sind verschmorte Steckdosen bis hin zu Gebäudebränden aufgrund einer Überhitzung der Steckdose leider keine Seltenheit.
Eine Auswahl unserer Ladetechnik für den heimischen Einsatz finden Sie hier:
https://www.amperio.eu/ladetechnik/#langsam
Nur in Notfällen! Mitgelieferte Notladegeräte sind nicht für den alltäglichen Gebrauch konzipiert, sondern für Notfälle, in denen keine geeignete Ladestation mit der verbliebenen Reichweite angesteuert werden kann. Das Problem ist nicht das Notladekabel, sondern die Schuko-Steckdosen, mit denen es verbunden wird. Der Ladevorgang dauert bei 230V nicht nur sehr lange – durch die starke Dauerbelastung entsteht in der Steckdose und der Stromleitung viel Wärme, die im schlimmsten Fall zum Brand führen kann. Solche Elektrobrandschäden sind in den meisten Fällen nicht von einer Gebäudeversicherung gedeckt!
Eine Ladestation muss immer von einem zertifizierten Techniker installiert werden! Der Elektroinstallateur haftet für den fachgerechten Einbau und führt die Anmeldung der Ladeeinrichtung beim Netzbetreiber durch.
Öffentliche Ladestationen finden
Zum Auffinden von verfügbaren Ladestationen eignen sich diverse Apps und Websites. Es empfiehlt sich, mehrere solcher Ladestationen-Finder zu nutzen, da durchaus Unterschiede in deren Datenbanken und hinsichtlich der Funktionalität bestehen können.
Die bekanntesten Ladesäulen-Finder:
Wir empfehlen, mehrere dieser Apps und Websites zu testen und dann langfristig diejenigen zu nuten, die intuitiv für Sie am einfachsten zu bedienen sind.
Abrechnungssysteme & Backend
Was ist ein Backend?
Öffentliche Ladestationen sowie jene, bei denen der Strom eichrechtskonform abgerechnet und ggf. in Rechnung gestellt wird, sind mit einem Backend ausgestattet.
Ein Backend ermöglicht dem Nutzer, sich mit einer Ladekarte (RFID-Karte), Bank- oder Kreditkarte oder per App an der Ladestation zu autorisieren, sodass der geladene Strom entweder pauschal, nach Ladezeit oder pro geladene Kilowattstunde von einem Backenddienstleister verrechnet und automatisch vom Konto abgebucht oder in Rechnung gestellt werden werden kann. Mehr dazu finden Sie unter www.amperio.eu/betreiben
Mit unserem amperio Backend Service ergibt sich unter anderem die Möglichkeit, den Dienstwagen mit der eigenen Ladestation Zuhause zu laden; der geladene Strom wird hierbei exakt erfasst und automatisch vom Arbeitgeber erstattet. Desweiteren ist es mittels Ladekarte möglich, das private Auto oder den Dienstwagen an öffentlichen Ladestationen unterwegs bequem zu laden. Die Kostenabrechnung erfolgt hierbei komplett automatisiert. Mehr Informationen zu unserem Backendservice für Dienstwagen finden Sie unter www.mitarbeiter-strom.com
RFID-Karten
RFID (Radio Frequency Identification) ist ein System zur standardmäßigen Identifikation von Ladestation-Nutzern. Zum Laden eines Elektroautos muss die RFID-Karte nur kurz vor das Display der Station gehalten werden.
Technik Glossar
Alternating current. Beim AC-Laden wird das sogenannte Onboard-Ladegerät genutzt. Es ist ein AC/DC Umrichter, welcher das Laden mit Wechselstrom ermöglicht.
Der Akku ist der Energiespeicher eines Elektrofahrzeugs. Synonyme Verwendungen sind Traktionsbatterie, Antriebsbatterie oder Fahrzeugakku/-batterie.
Wird fälschlicherweise auch im deutschen Sprachraum als Synonym für Akku verwendet. Im Unterschied zum Akku ist eine Batterie nicht wiederaufladbar.
Überwacht und steuert jede einzelne Akkuzelle, während des Lade- sowie Entladevorgangs.
Rein elektrisch betriebene Fahrzeuge. Übernahme des Begriffs aus dem englischen Sprachraum.
Ist die elektrische Schnittstelle eines Batteriemanagementsystems für Elektroautos. Zugleich ist CHAdeMO auch ein japanischer und internationaler Handelsname der unter einem Industriekonsortium (Fuji Heavy Industries, Nissan, Mitsubishi, The Tokyo Electric Power Company (TEPCO) und Toyota) vermarktet wird.
Direct current. DC-Laden erfordert ein sogenanntes Offboard-Ladegerät. Das Ladegerät befindet sich anstatt im Auto, in der Ladestation selbst.
Kilowatt (Stunde) = 1000 Watt (Stunden). Eine Maßeinheit der Arbeit beziehungsweise Energie, welche für elektrische Energie verwendet wird.
International Electrotechnical Commission, eine internationale Normungsorganisation im Bereich Elektrotechnik und Elektronik.
Ein Standort mit einem oder mehreren Ladepunkten. Unterschieden werden kann zwischen stehenden Ladesäulen und an der Wand montierten sogenannten Wallboxen.
Ein einzelner Ladeanschluss, an dem nur ein Elektroauto geladen werden kann.
Eine elektrische Einheit mit der Akkumulatoren geladen werden können. Die Hauptfunktion ist die Umwandlung von Wechselstrom (AC) (wie er im Stromnetz verwendet wird) in Gleichstrom (DC). Akkumulatoren können nur mit Gleichstrom (DC) geladen werden. Es wird zwischen Onboard-Ladegeräten, welche im Elektroauto selber verbaut sind und Offboard-Ladegeräten unterschieden. Onboard-Ladegeräte kommen beim ACLaden mit geringer Ladegeschwindigkeit zum Einsatz, wohingegen OffboardLadegeräte sehr wichtig beim DC-Laden sind und in der Ladestation selbst verbaut werden.
Hybridfahrzeuge, deren Akku über ein externes Ladekabel geladen werden kann.
Fahrzeuge, welche sowohl einen Elektromotor als auch einen Verbrennungsmotor zur Reichweiteerhöhung besitzen.
Schutzkontakt, ist der typische Haushaltskontakt einer Steckdose in Deutschland und einigen weiteren Ländern.
