Die Bundesregierung startete im November 2020 die Förderung privater Ladestationen für Elektroautos an Wohngebäuden. Ein Großteil aller Ladevorgänge findet zu Hause statt. Die staatliche Förderung in Höhe von 900 Euro pro Ladestützpunkt zielt auf die Neuinstallation privater Ladestationen ab. Damit unterstützte der Bund den Kauf und die Installation von Wallboxen in der ersten Runde mit insgesamt 200 Millionen Euro. Das Bundesministerium für Verkehr und Digitale Infrastruktur (BMVI) hat aufgrund der starken Nachfrage im Juli 2021 sogar weitere 300 Mio. Euro zur Förderung privater Ladestationen für Elektroautos an Wohngebäuden freigegeben. Mit der öffentlichen Thematisierung der Fördermöglichkeiten ist auch das Interesse an den damit verbundenen Ladetechnologien spürbar angestiegen.
Denkst auch du aktuell darüber nach, dir ein E-Auto anzuschaffen? Dann siehst auch du dich sicherlich vor der Herausforderung, dir Informationen über die dazugehörigen technischen Voraussetzungen und Möglichkeiten in Bezug auf das Thema Ladetechnologien einzuholen.
Wir möchten dir in diesem Beitrag einen Überblick über das Thema geben und beginnen einfach mal damit zunächst die gängigsten Steckertypen in der E-Mobilität vorzustellen und natürlich die technischen Zusammenhänge zu erklären. Auch über die limitierenden Faktoren, die bezüglich der Ladeleistung berücksichtigt werden sollten, wollen wir dabei sprechen.
Steckertypen
Die in der E-Mobilität verwendeten Steckertypen sind über die internationale Norm IEC 62196 standardisiert. Diese Norm wird, neben vielen Anderen, durch die International Electrotechnical Commission (IEC) gepflegt.
Typ 1-Stecker
Der Typ 1-Stecker ist ein einphasiger Stecker für Wechselstrom (AC) Laden. Die maximale Ladeleistung beträgt 7,4 kW. Er ist für den europäischen Markt wenig relevant und findet hauptsächlich in asiatischen Ländern Anwendung.
Typ 2-Stecker
Dieser Stecker gilt als Standard für die Ladung von Elektrofahrzeugen an Ladesäulen. Dies legte die Europäischen Kommission im Jahr 2013 fest. Die Norm sieht für diesen Stecker Wechselstromladen (AC) vor. Bei der Verwendung dieses Steckers kann die vorhandene Netzspannung 230V/AC je nach Auslegung der Sicherungen (16A/32A) in Bestandsgebäuden zum Laden genutzt werden.
Das ist ein großer Vorteil für die Anwendung im privaten Bereich, denn Laden ist mit dem Typ 2-Stecker ohne großen technischen Aufwand möglich. Der Steckertyp ermöglicht Ladeleistungen von 11 kW bzw. 22 kW. An öffentlichen Ladestationen ist die Technik sogar mit Ladeleistungen von bis zu 43 kW zu finden. Die Speicherung des elektrischen Stroms ist in einer Batterie ausschließlich mit Gleichspannung (DC) möglich. Im Falle des AC-Ladens muss daher mittels Onboard Charger (OBC) im Fahrzeug eine Gleichrichtung (AC/DC) des Stroms stattfinden.
CCS-Stecker (Combined Charging System)
Dieser Stecker ergänzt den Typ 2-Stecker um zwei zusätzliche Kontakte und bietet neben dem AC-Laden eine Gleichstromschnellladefunktion (DC-Laden). Um das sogenannte DC-Laden möglich zu machen, ist eine Verlagerung der Gleichrichtung des Wechselstroms vom Fahrzeug hin zur stationären Ladeinfrastruktur nötig. Die öffentlichen Ladestationen sind zumeist mit CCS ausgestattet. Die VISPIRON Gruppe entwickelt zusammen mit Charge-V einen modularen Supercharger, der eine Leistung von 50 kW bis 150 kW DC-Laden mittels CCS-Stecker ermöglicht.
CHAdeMO-Stecker
Dieser Steckertyp ermöglicht theoretisch Ladevorgänge von bis zu 100 kW. Ein Großteil der Ladesäulen stellt allerdings nur eine Ladeleistung von bis zu 50 kW zur Verfügung. Fahrzeuge von Herstellern wie Citroën und von vielen japanischen Autobauer sind mit dem CHAdeMO-Stecker kompatibel.
Tesla Supercharger über Typ-2 Stecker
Tesla-Fahrzeuge für den europäischen Markt können auch ganz einfach an den hierzulande weit verbreiteten Typ-2-Säulen mit Wechselstrom (AC) geladen werden. Eine im Fahrzeug intern verbaute Umschaltung der Steckerbelegung ermöglicht das DC-Schnellladen über den Typ-2 Stecker mittels Tesla Supercharger.
Zuhause Laden... aber wie?
Das DC-Laden verursacht hohe Kosten bezüglich der Ladeinfrastruktur. Es macht deshalb aktuell keinen Sinn sich für den privaten Gebrauch eine eigene DC-Ladestation anzuschaffen. Momentan ist das AC-Laden tatsächlich die einzig sinnvolle Technologie für den alltäglichen Gebrauch zu Hause. Aber aufgepasst, hier gibt es limitierende Faktoren! Die Gleichrichtung des eingespeisten Wechselstroms erfolgt im Fall des AC-Ladens mittels Onboard Charger (OBC), welcher in den entsprechenden Fahrzeugen verbaut ist. Das ist notwendig, damit das Fahrzeug die Energie in Form von Gleichstrom (DC) im Hochvoltspeicher auch speichern kann. Die Maximalleistung des Ladens wird durch den OBC im Fahrzeug vorgegeben und begrenzt. Diese Tatsache stellt somit den limitierenden Faktor beim Wechselstromladen dar.
Hierzu ein Beispiel aus der Praxis: Der OBC des TESLA Model 3 ist lediglich auf 11 kW ausgelegt. Der Ladevorgang des Fahrzeugs würde somit über einen Typ 2-Stecker an einer 22 kW-Wallbox, trotz der hohen Leistungsfähigkeit der Wallbox, nur mit einer Leistung von 11 kW erfolgen.
Fazit
Wer plant sich in Deutschland ein Elektro-Fahrzeug anzuschaffen, profitiert von einem normierten Standard. Wir empfehlen dir in jedem Fall die Entscheidung für ein Fahrzeug mit CCS-Stecker. Dadurch hast du die Option des DC-Schnellladens bei Langstrecken und die Möglichkeit des AC-Ladens für zu Hause. Durch das aktuelle KfW-Förderprogramm des Bundes und durch das Potenzial der Nutzung von 100% Ökostrom wurde ein weiterer kleiner Meilenstein auf dem Weg zu einer nachhaltigen Mobilität und einer klimafreundlichen Zukunft erreicht. Die Förderung ist in jedem Fall ein sehr sinnvoller Beitrag, um neben den öffentlichen Ladestationen auch eine nachhaltige, dezentrale Ladeinfrastruktur zu schaffen.
Ausblick
Neben den Belangen der dezentralen Ladeinfrastruktur gewinnt das Thema „Bidirektionales Laden“ in Verbindung mit erneuerbarer Energie immer mehr an Bedeutung. Das Lade- und Batteriemanagement von E-Fahrzeugen wird zu einem wichtigen neuen Themenfeld, das wir bei VISPIRON SYSTEMS aktiv mitgestalten.
Wenn du Fragen hast, in den Austausch mit uns kommen oder unsere Themen und Lösungen näher kennenlernen möchtest, melde dich jederzeit gerne bei mir.