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Fragen und Antworten, rund ums Thema Elektromobiltät

AC-Laden

Das Laden mit Wechselstrom (AC) ist der Normalfall und die meistgebrauchte Variante des Ladens. Der Ladepunkt gibt Wechselstrom ab, und im Auto wandelt ein eingebautes Ladegerät den Wechsel- in Gleichstrom um. Ein Akku kann nur Gleichstrom aufnehmen und abgeben. Die Ladung kann zu Hause und auch öffentlich erfolgen.
Um das Auto zu laden, benötigen Sie Kommunikations- und Sicherheitselektronik zwischen Steckdose und Auto. Sie können das E-Auto nicht unmittelbar an eine Steckdose anschließen. Diese Elektronik ist im Notladekabel oder einer Wallbox oder einer öffentlichen Ladesäule eingebaut.

Das Notladekabel liegt den meisten Fahrzeugen ab Werk bei. Es hat auf der einen Seite einen Schuko-Stecker und auf der anderen Seite einen Typ-2-Stecker. Dazwischen ist ein Kasten mit der Kommunikatios- und Sicherheitselektronik. Dieser Kasten hat in etwa die Größe eines Ziegelsteins. Daher wird das Notladekabel auch oft als Ziegel oder Lade-Ziegel bezeichnet. Einige Ziegel bieten die Möglichkeit, die Ladeleistung auf 6, 8 oder 10 Ampere einzustellen. Dies kann relevant sein, wenn Sie an einer unbekannten Steckdose laden. Es gibt auch Zubehör-Ziegel, die mit 16 Ampere laden. Dann sollten Sie mit der geringsten Stromstärke starten.

Einen sehr wichtigen Punkt sollten Sie dabei beachten: Schuko-Steckdosen sind zwar für eine Ladeleistung von 16 A ausgelegt und auch meist mit dieser Leistung abgesichert. Aber nicht als Dauerleistung. Gehen Sie davon aus, dass keine Schukosteckdose eine Ladung mit 16 A mehrere Stunden überstehen wird. Es ist wichtig, dass hochwertige Steckdosen eingesetzt werden und die Zuleitung zur genutzten Steckdose im Außenbereich oder der Garage möglichst direkt, ohne Verzweigung, an den Hausverteiler angeschlossen ist. Eine Ladung über den Ziegel dauert eventuell die ganze Nacht, über 10 Stunden oder länger. Das ist für eine normale Schuko-Steckdose eine erhebliche Belastung. Wenn die Verkabelung nicht ausreichend ausgelegt ist und eventuell auch schon oft genutzt ist, können wegen hoher Übergangswiderstände hohe Temperaturen entstehen, die bis zum Brand führen können. Lassen Sie im Zweifel die Steckdose und Zuleitung von einem Elektriker prüfen.
Die Ladeleistung über die gewählten Einstellungen berechnen Sie mit der Spannung in Volt (V) multipliziert mit der Stromstärke in Ampere (A) und erhalten als Ergebnis die Leistung in Watt (W).
230 V x 6 A = 1.380 W. Dies sind dann 1,4 Kilowatt (kW). Bei 8 A sind es 1,8 kW und bei 10 A dann 2,3 kW.

Die weitere Möglichkeit, mit Wechselstrom zu laden ist über eine Wallbox oder Ladesäule mit dem Typ-2-Kabel. Die Wallboxen zu Hause werden mittlerweile in den meisten Fällen mit einer Leistung von 11 kW montiert. Dies hat verschiedene Gründe. Die meisten EV können mit einem 11-kW-Lader bestellt werden, der dann optimal zur Wallbox passt. Es gibt/gab einige Förderprogramme vom Bund oder auch einzelnen Bundesländern, die den Kauf und Anschluss von 11-kW-Wallboxen gefördert haben. Eine 11-kW-Wallbox muss beim örtlichen Netzbetreiber nur angezeigt aber nicht genehmigt werden. Eine Wallbox über 11 kW muss vom Netzbetreiber genehmigt werden. Bei diesem Punkt fragen Sie aber sicherheitshalber Ihren örtlichen Netzbetreiber.

Wallboxen wie auch öffentliche Ladesäulen sind mit ihren Typ-2-Steckern und -Kupplungen elektrisch wie auch mechanisch sehr viel robuster und damit auch viel sicherer als eine Schuko-Steckdose. Sie können ohne Probleme nicht nur 16, sondern auch 32 Ampere oder mehr über viele Stunden durchleiten.

Zu Hause gibt es oft einen Starkstromanschluss mit einer roten CEE-Dose und 11 oder 22 kW Drehstrom. Diesen Anschluss können sie nutzen, um eine Wallbox anzuschließen. Dies kann eine fest montierte oder auch eine mobile Wallbox sein. Sollten Sie diese Möglichkeit nicht haben, lassen Sie die Wallbox direkt an Ihren Zählerschrank anschließen, ohne Verzweigung für weitere Nutzer.
Die AC-Ladung kann 1-, 2- oder 3-phasig erfolgen. 3-phasig sind die oben genannten 11/22 kW mit 16 bzw. 32 Ampere. Zweiphasig kommen wir auf 7,4 kW (2 mal 16 A) und einphasig können 3,7 (1 mal 16 A) oder 7,4 kW (1 mal 32 A) vorkommen. Abhängig ist dies von dem in Ihrem Fahrzeug verbauten Ladegerät.
Diese Leistung kommt aber nicht komplett in Ihrem Akku an. Denn es gibt noch Ladeverluste. Diese Ladeverluste entstehen durch die Lade- und Überwachungstechnik, die Umwandlung des Wechselstroms in Gleichstrom im Ladegerät sowie Heizung bzw. Kühlung einschließlich pumpen für die Kühl- bzw. Heizmittel und die Kabel, die gewisse Widerstände haben. Je länger eine Ladung dauert, je höher sind die Ladeverluste.

Rechts der übliche Typ-2-Stecker, autoseitig mit Belegung aller Pins, bis 11 bzw. 22 kW. Links ein Typ-2-Stecker, bei dem nur ein Pin belegt ist (die beiden unteren Pins haben keine Metallkontakte). Mit diesem Kabel kann nur einphasig mit 3,7 maximal 4,6 kW geladen werden.

Typ-2-Steckdose und -Stecker.

Typ-2-Steckdose an der Ladesäule für Wechselstromladung bis 22 kW.

AC-(Wechselstrom)Ladesäulen

AC-Ladepunkte finden Sie an Ladesäulen im öffentlichen Raum, aber auch auf Parkplätzen oder in Parkhäusern. Die Ladeplätze sind bei öffentlichen Parkflächen oft mit blauen Bodenmarkierungen versehen. Für die meisten öffentlichen AC-Ladepunkte benötigen Sie ein eigenes Typ-2-Ladekabel . Dieses gehört in der Regel zum Serienumfang des Fahrzeuges. Wenn nicht, kann es auch im Zubehörhandel gekauft werden.
Genau wie bei den Wallboxen zu Hause gibt es hier 11- und 22-kW-Ladesäulen. Oft sind diese nicht mit den Ladeleistungen beschriftet, sondern mit der Stromstärke in Ampere (A). Dies bedeutet dann 16 A für 11 kW und 32 A für 22 kW. Vereinzelt gibt es auch einphasige Ladesäulen mit 3,6 oder 7,4 kW. Wieviel Leistung eine Ladesäule abgibt, sehen Sie immer in der entsprechenden App Ihres Ladekartenanbieters.
Die Ladesäulen können mit einem oder zwei Ladepunkten versehen sein. Sind zwei Ladepunkte vorhanden, können beide Ladepunkte gleichzeitig genutzt werden. An einer 22-kW-Säule kann es sein, dass ein Lastmanagement greift. Dies bedeutet, dass die Ladeleistung halbiert wird, wenn beide Ladepunkte genutzt werden. Es können also 22 kW abgegeben werden, wenn nur ein Fahrzeug angeschlossen ist. Kommt ein zweites Fahrzeug hinzu, wird die Leistung halbiert, und jedes Fahrzeug bekommt noch 11 kW.

Eine weitere Beschränkung kann beim AC-Laden greifen, wenn Sie ein Fahrzeug haben, das einphasig mit 7,4 kW laden kann. Das wären 32 A auf einer Phase. Das kann zu Problemen im Stromnetz führen (Schieflast). In Deutschland gibt es ein Schieflastverbot. Dieses besagt, dass ein Drehstromanschluss, bei dem nur eine Phase genutzt wird, diese eine Phase nur mit max. 20 A belastet werden darf. Dies entspricht einer Leistung von 4,6 kW. In einigen AC-Säulen ist eine Schieflasterkennung implementiert, so dass, obwohl 7,4 kW vom Auto möglich wären, nur 4,6 kW durch die Säule geliefert werden. Da dieses Schieflastverbot auch im privaten Bereich an Wallboxen gilt, legen einige Hersteller entsprechend begrenzte Ladekabel (max. 20 A) in die Fahrzeuge. Dies bedeutet, dass Sie mit dem serienmäßigen einphasigen Ladekabel immer nur max. 4,6 kW bekommen.

Die Ladedauer ist entsprechend der Ladeleistung genau so lang wie an der heimischen Wallbox.
Um einen öffentlichen Ladepunkt freizuschalten, benötigen Sie eine Ladekarten/App. Die App des Ladesäulenbetreibers informiert über den zu zahlenden Betrag je kWh. Eine Preisauszeichnung an Ladesäulen ist nicht vorhanden.
Die maximale Ladeleistung gibt das On-Board-Ladegerät vor. Zum AC-Laden ist dieses im Fahrzeug verbaut. Das Fahrzeug und die Säule stimmen sich aufeinander ab. Sie müssen sich also keine Sorgen machen, dass das Auto überfordert wäre, wenn die Ladesäule 3 mal 32 A = 22 kW anbietet und ihr Auto nur max. 11 kW aufnehmen kann. Der Verbraucher bestimmt, was die Ladesäule liefert, nicht umgekehrt.

Typische Typ-2-Ladesäule, mit eingestecktem Kabel. Säule mit RFID-Lesefeld.

Ad-hoc-Laden

Diese Möglichkeit ist seit 2017 für neue Ladesäulen gesetzlich vorgeschrieben. Dies bedeutet, das man Ladesäulen auch ohne Vertrag, App oder Ladekarte freischalten können muss. Vorhandene Ladestationen müssen aber nicht nachgerüstet werden. Die Freischaltung kann über das Scannen eines QR-Codes, der sich an der Säule befindet, erfolgen. Sie müssen dann im Smartphone Name, Anschrift und Kontoverbindung angeben. Meist ist diese Möglichkeit die teurere Variante gegenüber einem festen Ladetarif. Ab 1.7.2023 müssen neue Ladesäulen auch mit Giro- oder Kreditkarten freizuschalten sein.

Akku

Der Akku ist das Kernstück des Fahrzeuges. Er speichert die Energie, die der Motor benötigt um das Fahrzeug zu bewegen.
Nicht jeder Akku ist gleich. Die verbauten Akkuzellen können verschiedene Formen und auch verschiedene chemische Zusammensetzungen haben. Die verbauten Zellen bestimmen die grundlegenden Eigenschaften des Akkus. Wie schnell kann er geladen werden. Wie lange kann er eine hohe Ladeleistung aufnehmen. Wie empfindlich ist er bei Kälte. Wie sehr heizt er sich bei hoher Belastung auf.

Der Akku wird im Unterboden des Fahrzeuges verbaut. Bei der Integration des Akkus in das Fahrzeug kommt es auf verschiedene Dinge an. Wird das Fahrzeug als reines Elektroauto gebaut oder ist es eine Multiplattform, die auch mit einem Verbrennungs- oder Hybridmotor bestückt werden kann.
Bei einer Multiplattform ist der Akku meist weiter hinten unter den Rücksitzen und dem Kofferraum platziert um den Platz zu nutzen den z.B. sonst der Tank benötigt. Meist verringert sich auch die Sitzhöhe hinten, weil der Fußraum angehoben wird um mehr Platz zu erreichen. Bei neueren Fahrzeugen sind diese Plattformen bereits optimiert, so dass der Akku im Unterboden zwischen den Achsen platziert werden kann.
Bei einer reinen Elektroplattform wird meist ein sogenanntes Skateboard Design verwendet. Der Akku wird direkt in der Fahrzeugrahmen integriert und dient gleichzeitig als Versteifung der Karosserie. Durch diese Bauart wird vile Bauhöhe gespart, so dass es auch möglich richtige Limousinen zu bauen.  Bestes Beispiel it hier tesla, die von Anfang an auf dieses Design setzen konnten, da es keine Verbrenner vergangenheit gab. Vorteil dieser Bauweise: die Elektronik und auch der oder die Motoren können direkt zwischen den Rädern platziert werden. Dadurch entsteht auch vorne ein Kofferraum, der sogenannte Frunk (Front Trunk)

Je moderner das Fahrzeug, umso besser ist das Thermalmanagement des Akkus. Diese sind mittlerweile gekühlt und beheizt um immer im optimalen Temperaturfenster betrieben zu werden. Dieses Fenster liegt bei 25-35 Grad. Sinkt die Akkutemperatur unter die 25 Grad verringert sich die Ladefähigkeit des Akkus.

Bei der Haltbarkeit des Akkus wird in Ladezyclen gerechnet. Aktuelle Akkus sind auf rund 1.000 Ladezyclen ausgelegt. Dies bedeutet nicht, dass die Akkus dann defekt sind. Sie sollten bis dahin nicht unter 80% der Neukapazität gefallen sein. Ein Ladezyclus bedeute in der Berechnung der Lebensdauer die entnommene Energiemenge eines gesamten Akkuinhalts.
Berechnet auf einen Akku mit z.B. 60 kWh und einer real gefahrenen Reichweite von 350 km je Ladung, ergibt sich eine Fahrleistung mit dem Akku von 350.000 km. In der Erprobung sind bereits Akkus mit 3.000 Ladezyclen. Dies wären dann rund 1 Million Kilometer.

Der Akku am Unterboden eines Elektroautos. Auto steht auf einer Hebebühne

Der Akku im Unterboden des fahrzeuges. Die Zellen sind durch eine stabile Metallbox vor Beschädigungen geschützt.

Automatik

Elektrofahrzeuge sind Automatik Fahrzeuge und benötigen kein Schaltgetriebe. Im Normalfall haben die Fahrzeuge ein Getriebe mit nur einem Gang. Dieser Gang funktioniert vorwärts wie rückwärts. Durch das hohe Drehzahlniveau und das hohe Drehmoment des Elektromotors, reicht dieser eine Gang über den gesamten Geschwindigkeitsbereich. Folgerichtig brauchen sie keine Kupplung. Elektromotoren muss man nicht anlassen oder starten, und man kann sie auch nicht abwürgen.

Es gibt mittlerweile auch Entwicklungen, das Getriebe mit zwei Gängen zu bauen. Porsche z.B. geht beim Taycan diesen Weg.

Es gibt auch die Möglichkiet ein Bestandsfahrzeug vom Verbrennungsmotor auf einen Elektroantrieb umzubauen. Bei diesen Fahrzeugen finden Sie meist noch ein Schaltgetriebe, weil der Elektromotor anstatt des Verbrennungsmotors direkt an das vorhandene Schaltgetriebe angeflanscht wird.

Batterie Management System (BMS)

Das BMS kümmert sich um die Gesundheit des Akkus. Hier laufen alle Daten zusammen. Die Temperatur des Akkus, die Außentemperatur, die über das Fahrpedal abgeforderte Leistung und die über die Rekuperation gelieferte Leistung.
Das BMS regelt auch die Kommunikation mit den Ladesäulen und so die Ladevorgänge. Es sorgt dafür, dass der Akku möglichst lange gesund bleibt und nicht zu viel gestresst wird.

Beschilderung

Die Beschilderung von Ladepunkten ist in der Straßenverkehrsordnung eindeutig geregelt. Leider wird dies trotz dieser Vorgaben bundesweit nicht einheitlich umgesetzt.

Für das korrekte Lesen der Beschilderung lesen Sie bitte die angebrachten Schilder von oben nach unten. In vielen Fällen sind Ladeplätze leider gleichzeitig Parkplätze. Dies bedeutet, dass dort auch ohne zu laden geparkt werden und die Ladesäule somit blockiert werden darf. Um dies eindeutig zu regeln, wird gerade eine Anpassung der Vorgaben beraten.
Eine korrekte Beschilderung besteht aus dem blauen Parkplatz-Zeichen mit weißem P. Darunter folgt das Piktogramm Auto mit Stecker. Zusätzlich kann noch eine zeitliche Begrenzung in Stunden oder per Uhrzeit ausgewiesen sein, sowie die Nutzung der Parkscheibe.
Ist die Beschilderung mit dem Piktogramm ‚Auto mit Stecker‘ vorhanden, besagt dies, dass zwingend ein E-Kennzeichen benötigt wird, um die gekennzeichneten Parkplätze an dem Ladepunkt nutzen zu dürfen. Dies bedeutet, dass Sie dort ohne Nummernschild mit „E“-Zusatz nicht stehen dürfen. In einigen Städten, z.B. Hamburg, werden Sie eventuell abgeschleppt. Parken Sie außerhalb der gekennzeichneten Fläche und kommen mit einem langen Ladekabel bis zur Säule, wäre die Nutzung erlaubt.
Es ist nicht einheitlich geregelt, ob Sie ein Parkticket ziehen müssen oder eine Parkscheibe ausreicht. Dies können die Städte eigenständig entscheiden. Grundlage ist hier dann meist das E-Kennzeichen. Achten Sie hier also immer auf die entsprechende Beschilderung oder auch Kennzeichnung an den Parkscheinautomaten.
Bitte nutzen Sie die Ladesäulen nur zum Laden und nicht zum reinen Parken, auch wenn dies grundsätzlich erlaubt wäre. AC-Ladepunkte in den Städten sind oft noch nicht ausreichend vorhanden. Wenn jemand auf Ladestrom angewiesen ist und die Säule parkend aber nicht ladend belegt, ist dies immer sehr ärgerlich. Denken Sie auch immer an die anderen.
Beschilderung einer Ladesäule mit 4 Schildern. Oben Parkplatz Symbol. Darunter Piktogramm Elektroauto. Als drittes Parkscheibe für 2 Stunden. Unten Beschilderung für zeitliche Beschränkung
Korrekte Beschilderung lt. StVO

CHAdeMO

CHAdeMO ist der japanische DC-Schnellladestandard. CHAdeMO bedeutet ‚auf eine Tasse Tee‘ und soll verdeutlichen, dass ein Ladevorgang nicht länger dauert, als eine Tasse Tee zu trinken.
CHAdeMO war der erste Schnellladestandard. Die westlichen Hersteller wollten einen eigenen Standard setzen und haben CCS entwickelt. Mit entsprechenden Regulierungen wurde der Standard durchgesetzt und hat CHAdeMO aus unserem Markt verdrängt. In allen neu auf den Markt kommenden Elektrofahrzeugen ist nur noch CCS verbaut.
Es gibt in den derzeit noch erhältlichen Nissan Fahrzeugen Leaf und eNV den CHAdeMO-Anschluss. Diese Fahrzeuge laufen aber aus und die Nachfolger sind schon im Verkaufsraum. Im Gebrauchtwagenmarkt wird der Stecker aber noch über Jahre vorhanden sein.
Bei Fahrzeugen mit CHAdeMO gibt es für die AC-Ladung noch den Typ-1-Stecker. Dieser ist nur einphasig. Sie benötigen an AC-Säulen ein fahrzeugspezifisches Ladekabel mit Typ-1-Stecker Fahrzeugseitig und Typ-2-Stecker für die Säule.
Nachteil ist, dass in Deutschland viele Ladeanbieter nur noch auf CCS an den Ladesäulen setzen und der CHAdeMO-Stecker immer mehr zurückgehen wird. Beachten Sie dies, wenn Sie mit dem Fahrzeug auch auf längere Strecken gehen wollen und nicht nur zu Hause laden, um den täglichen Weg zur Arbeit zu meistern.

 

Geöffneter Ladeport am Fahrzeug mit CHAdeMO und Typ1 Steckplatz

Links: Japanischer CHAdeMO-Stecker für Gleichstrom-(DC-)Schnellladung am Kabel der Ladesäule. Rechts: Ladeport mit CHAdeMo und Typ1 Port

Charge & Pay

Charge & Pay ist ein Service, den ein Provider (Ladesäulenbetreiber) an seinem eigenen Ladenetz anbieten kann. Die Leistung wird in die App des Providers integriert. Startet man die Ladung mit der App des Providers an einer Ladesäule des Providers, kann die Authentifizierung des Fahrzeugs mit der Ladesäule gespeichert werden. Immer wenn man künftig an einer eigenen Ladesäule dieses Providers lädt, startet die Ladung nach Einstecken des Steckers automatisch und wird mit dem gebuchten Tarif berechnet. Bisher geht diese Technik nicht Providerübergreifend.

Combined Charging System (CCS)

CCS ist der Gleichstrom-Schnellladestandard, der in der westlichen Welt entwickelt wurde und mittlerweile auch im europäischen Markt als alleiniger Standard etabliert ist.
Der CCS-Stecker (eigentlich Combostecker) deckt den Typ-2-Teil der Ladebuchse ab und die zwei darunter liegenden dicken Gleichstrom-Pins. Über die beiden dicken Pins läuft der Gleichstrom bis 350 kW. Von der Typ-2-Buchse werden nur die beiden oberen dünnen Pins für die Kommunikation und der zentrale Pin für die Erdung genutzt.

CCS-(Combo)-Stecker, eingesteckt am Auto, zur Schnellladung über CCS. Der Stecker nutzt den oberen Typ-2-Teil zur Kommunikation und Erdung und den unteren Teil zur Übertragung von Gleichstrom.

DC-(Gleichstrom)-Laden

Die Ladung über Gleichstrom (DC) ermöglicht das Schnellladen. Für eine DC-Ladung benötigen Sie kein eigenes Ladekabel. Die DC-Ladekabel sind immer fest an der Ladesäule angeschlagen. Die Leistung der DC-Säulen beginnt bei 20 kW und geht hoch bis 350 kW. Ab 100 kW spricht man vonHigh-Performance- bzw. High-Power-Charging (HPC) oder Hyperchargern. Die Ladekabel können je nach Ladeleistung der Säule unterschiedliche Stärken haben und sind bei den HPC ab 150 kW sogar flüssigkeitsgekühlt.
Für die DC Ladung gibt es aktuell noch zwei Systeme, die am Anfang parallel verfügbar waren. Den japanischen CHAdeMO-Standard und das von der EU geförderte Combined Charging System (CCS). Bei uns in Europa hat sich CCS als Standard durchgesetzt. Mit Ausnahme des Nissan Leaf und des Nissan eNV die es noch neu mit CHAdeMO gibt, bei denen aber die Nachfolger mit CCS bereits präsentiert sind, wird in allen Neufahrzeugen der CCS Standard angeboten. In gebrauchten Fahrzeugen wird es noch längere Zeit CHAdeMO geben.
Auch bei den Ladesäulen macht sich das Festlegen auf den CCS-Stecker bemerkbar. Viele neue Ladesäulen haben nur noch den CCS-Stecker und kein CHAdeMO mehr. Dies sollte man beim Fahrzeugkauf berücksichtigen, wenn man auch mal längere Strecken zurücklegen möchte.
Fahrzeuge mit CHAdeMO laden meist mit 50 kW. Der aktuelle Nissan Leaf mit dem großen 62-kWh-Akku könnte bis 100 kW laden. Diese Möglichkeit ist aber kaum an den Ladesäulen zu finden.
Bei Fahrzeugen mit CCS gibt es eine recht große Bandbreite an Ladegeschwindigkeiten. Das geht von den Kleinwagen mit 30 kW los und endet derzeit bei den Fahrzeugen mit 800-V-Technik, die im Bereich von 250 kW und sogar darüber liegen.

m Ladeport benötigen Sie das obere Typ-2-Inlet und das darunter liegende Combo-2-Inlet. Die Ladegeschwindigkeit gibt auch bei DC wieder das BMS im Fahrzeug vor und ist abhängig von der verbauten Akkutechnik, dem Ladestand des Akkus und auch von der Akkutemperatur.

Auf Grund der hohen Kosten einer DC-Ladesäule werden Sie diese überwiegend in öffentlichen Bereichen antreffen. Wie bei einer AC-Ladesäule ist auch die Schnellladesäule mit einer Ladekarte/App freizuschalten.
Die Ladezeiten der EV bei DC werden der Praxis entsprechend von 20 bis 80 % Akkufüllstand angegeben. Die Zeit reicht bei den verschiedenen Fahrzeugen von 18 bis gut 60 Minuten. Spätestens ab 80 % wird bei den meisten Fahrzeugen die Ladeleistung stark gedrosselt um den Akku zu schonen.

Eine Besonderheit beim DC-Laden ist Tesla. Die ersten Tesla Model S und X haben nur einen Typ-2-Stecker. Über diesen Typ-2-Stecker wurde sowohl mit Wechselstrom als auch mit Gleichstrom geladen.. Diese Fahrzeuge konnten anfangs nur an den Tesla eigenen Superchargern (SC) schnell mit DC geladen werden. Für fremde CHAdeMO-Ladesäulen gab es einen CHAdeMO Adapter. Mit dem Model 3 hat Tesla auch CCS eingeführt und auch die neuen Model S und X unterstützen den CCS-Standard. Auch die SC sind mittlerweile mit CCS-Steckern ausgerüstet.

Es gibt viele Arten von DC-Ladesäulen mit einer unterschiedlichen Anzahl an Steckern. Gestartet ist das DC Laden mit den sogenannten Triple-Chargern. An diesen Ladesäulen mit 20 oder 50 kW gab es drei Kabel. Ein CCS-, ein CHAdeMO- sowie ein Typ-2-Kabel. An diesen Säulen kann jeweils nur ein Fahrzeug mit DC laden. Entweder CCS oder CHAdeMO. Dazu konnte parallel auch Typ 2 genutzt werden. Dies ist aber nicht immer möglich. Diese Säulen findet man immer noch recht häufig sogar an den Autobahnen. Die meisten Fahrzeuge können DC aber schneller als die 50 kW laden, so dass diese Fahrer eher die HPC anfahren. Die neueren Triple Charger haben 75 oder sogar 100 KW. Auch an diesen ist nur eine DC-Ladung zur Zeit möglich. Dies hängt nicht mit der Technik der Säulen zusammen, sondern mit der Ladesäulenverordnung in Deutschland, die dies untersagt. An den neueren Säulen kann aber AC parallel genutzt werden.

Bei der nächsten Stufe der 150-kW-Lader sind meist 2 CCS-Stecker verbaut, die auch gleichzeitig genutzt werden können. Wenn beide Stecker gleichzeitig genutzt werden, teilen sich beide Stecker die 150 kW, so dass jedes Fahrzeug maximal 75 kW bekommt. An Standorten mit mehreren 150-kW-Ladern wird stellenweise auch ein CCS- und ein CHAdeMO-Stecker an einer der Säulen montiert. An diesen Säulen kann dann wieder nur ein Fahrzeug zur Zeit laden. An den 300-kW-HPC können 2 x CCS montiert oder 2 x CCS und 1 x CHAdeMO angeschlagen sein. Laden zwei Fahrzeuge gleichzeitig, wird die Ladeleistung wieder für jeden Anschluss halbiert. Ist auch CHAdeMO dabei, funktioniert der eine CCS uneingeschränkt, an der anderen Seite geht wieder entweder CCS oder CHAdeMO.

 

CCS-Steckdose am Auto und Gleichstrom-(DC-)Stecker am Kabel der Ladesäule für eine Schnellladung

CS, auch Combostecker genannt, am Kabel der Ladesäule zur Schnellladung. Der Strom fließt nur im unteren Teil, der die beiden Gleichstrom-Pins enthält. Vom oberen (Typ-2-)Teil werden nur die beiden Kommunikations-Pins sowie die Erdung genutzt.

High Power Charging (HPC) mit Gleichstrom (bis 150 kW), links CCS, rechts CHAdeMO, alternativ. Spontanes Laden ohne Vertragsbindung möglich durch Scannen (mit dem Smartphone) des an der Säule angebrachten QR-Codes unter dem jeweiligen Stecker.

Drehstrom

Drehstrom wird im Sprachgebrauch auch gerne als Starkstrom oder Kraftstrom bezeichnet. Vereinfacht ausgedrückt besteht er aus drei stromführenden Phasen, die jeweils um 120 Grad verschoben sind. Dazu die Erdung und den Neutralleiter.  Die drei Phasen (als L1, L2 und L3 bezeichnet), haben jeweils zwischen sich und dem Neutralleiter eine Spannugn von 230 Volt. Im Haushaltsbereich üblich sind Absicherungen mit 16 A, 32 A oder 63 A pro Phase.
Bei einer Absicherung mit 16 A pro Phase kann eine Leistung von 3 x 230 V x 16 A = 11 kW übertragen werden. Dies ist die bei aktuellen Fahrzeugen und Wallboxen gebräuchlichste Ladeleistung.
An vielen AC-Ladesäulen, aber auch Wallboxen gibt es den Drehstrom auch mit 32 A. Dies ergibt dann auf einer Phase 7,4 kW und über alle drei Phasen 22 kW.
Drehstrom mit 63 A pro Phase ergibt 43 kW (in Norddeutschland vielerorts der übliche Hausanschluss). Nur die erste Renault Zoe (Q 210) und der chinesische BYD E6 können 43 kW Ladeleistung nutzen.
Haben Sie zu Hause einen Drehstromanschluss mit einer roten CEE-16- oder 32-Dose, dann können sie dort direkt eine Mobile Wallbox anstecken und zum Laden nutzen.

Einheiten

Die gebräuchlichen Einheiten in der Elektromobilität sind recht einfach. Diese kennen Sie eigentlich auch alle aus Ihrem bisherigen Autofahrerleben und auch von Ihrer Nebenkostenabrechnung zu Hause.

Wir haben keinen Tankinhalt mehr in Liter (L) sondern einen Akkuinhalt in Kilowattstunden (kWh).
Diesen Wert kennen Sie auch von Ihrer Stromrechnung. Sie zahlen Ihren Strom zu Hause genau in dieser Einheit. Nach verbrauchten kWh. Dies ist die Einheit für die elektrische Energie(menge). Ein Verbraucher mit einer Leistung von 1 Kilowatt setzt in einer Stunde eine elektrische Energiemenge von einer Kilowattstunde um.

Die zweite Einheit ist die Leistung Ihres bisherigen Motors im Auto. Sprachlich wird gerne noch PS benutzt. Offiziell ist dies aber schon seit 30 Jahren die Einheit Kilowatt (kW). So steht es auch in unseren Fahrzeugpapieren. Diese kW finden wir auch in der Elektromobilität wieder. Zum einen als Leistung des Fahrzeugmotors, genau wie beim Verbrennungsmotor. Zusätzlich aber auch noch bei der Leistung der Ladesäulen. Auch diese wird in kW angegeben. Die Leistung P ist das Produkt aus Spannung U und Stromstärke I: P (Einheit Watt oder Kilowatt) = U (Einheit Volt) x I (Einheit Ampere).

Dies bedeutet: Wenn Sie einen Akku an der Ladesäule 30 Minuten mit 150 kW laden, haben Sie 75 kWh an Energie im Akku.
Wenn Sie nach dem Laden auf die Autobahn fahren und genau 20 kW Leistung abfordern, können Sie genau 3:45 Stunden fahren, bis der Akku wieder leer ist (75 kWh/20 kW = 3,75 Stunden).

Elektroautos

Als Elektroauto werden Fahrzeuge bezeichnet, die durch einen Elektromotor angetrieben werden. Wir betrachten hier keine Hybridfahrzeuge, weil diese Antriebsart hauptsächlich durch den Verbrennungsmotor bestimmt wird und entsprechende bekannte Nachteile mit sich bringt und bei der Dekarbonisierung des Verkehrs kaum hilft.
Elektrisch angetrieben sind reine Batterie-Elektrische-Fahrzeuge (BEV – Batterie Electric Vehicle) und Wasserstoff-Fahrzeuge (FCEV – Fuel Cell Electric Vehicle).

Das BEV hat einen Akku, der die Energie speichert und diese direkt an den Elektromotor abgibt. Ein Elektromotor hat einen sehr hohen Wirkungsgrad von über 90 %, und der Verbrauch ist streng proportional zu den Fahrwiderständen (z.B. Luftwiderstand und Rollwiderstand) und der dadurch verursachten Leistungsanforderung des Motors an den Akku. Ganz anders der Verbrennungsmotor: Hier geht grundsätzlich rund ⅔ der eingesetzten Energie als Wärme verloren, durch den Kühler und mit den heißen Verbrennungsabgasen durch den Auspuff. Hinzu kommt ein starker innerer Drehwiderstand des Benziners wie auch des Diesels, der viel Leistung frisst. Die hohe Reibung der Kolben an den Zylinderwänden und des Ventiltriebs schlagen zu Buche. In den niedrigen Gängen finden zudem deutlich mehr Verbrennungsvorgänge pro Wegstrecke statt als im höchsten Gang, so dass der Verbrauch, umso höher ist, je niedriger der Gang ist.

Ein Auto mit einem Verbrennungsmotor mit 350 PS gleich 257 kW kann nie richtig sparsam sein. Dafür ist der Motor zu groß und zu schwer (viele Zylinder, 7 oder 9 Kurbelwellenlager, viele Ventile oder Abgas-Turbolader oder Kompressor oder beides) und hat eine zu große innere Reibung. Ein Elektromotor gleicher Leistung ist kaum größer als ein weniger leistender, hat nach wie vor nur zwei Lager und nimmt nur so viel Energie auf wie er zur Überwindung der Fahrtwiderstände braucht. Die innere Reibung spielt so gut wie keine Rolle. So verbraucht ein 257 kW leistender E-Motor bei gleicher Fahrweise nicht mehr als ein E-Auto mit nur 66 kW. Er kann mehr verbrauchen, wenn er anders gefahren wird, muss es aber nicht.
Zusätzlich hat der Elektromotor die Möglichkeit, nicht nur mit eingespeister Energie für Vortrieb zu sorgen, er kann auch umgekehrt wie ein Generator arbeiten und so Energie gewinnen. Dies wird beim Bremsen ausgenutzt und wird als Rekuperation bezeichnet.
Auch wird bei einem Elektromotor die Leistung anders festgelegt. Der Elektromotor hat eine Dauerleistung, die er über einen Zeitraum von 30 Minuten leisten kann, sowie eine Peak-Leistung, die kurzfristig abgerufen werden kann und die mehr als doppelt so hoch sein kann. Dies führt dazu, dass ein BEV mit z.B. 39 kW in den Zulassungspapieren steht und auch so versichert wird, aber mit 150 kW beworben wird.
Bei einem FCEV wird das Fahrzeug auch durch einen Elektromotor angetrieben. Der Antrieb erfolgt hierfür aber über getankten Wasserstoff, der in einer mitgeführten Brennstoffzelle in Strom gewandelt wird . Da eine Brennstoffzelle sehr schnellen Leistungsanforderungen des Motors nicht in der nötigen Geschwindigkeit nachkommen kann, wird zusätzlich noch ein Puffer-Akku benötigt. Dieser ist dann in der Lage, eine Peak-Leistung abzurufen und auch die Rekuperationsenergie aufzunehmen. Das FCEV wird auf Grund eines wesentlich schlechteren Wirkungsgrades, einer sehr energieintensiven Herstellung von Wasserstoff und des hohen Raumbedarfs der Hardware (Brennstoffzelle, Akku und vor allem große Hochdrucktanks für den Wasserstoff) in Zukunft keine Rolle im Pkw spielen.

E-Kennzeichen

Es ist möglich, für Elektroautos ein sogenanntes E-Kennzeichen zu bekommen. Dies bedeutet, dass am Ende des Kennzeichens hinter den Ziffern noch ein E folgt. Dieses Kennzeichen ist keine Pflicht, sondern eine freiwillige Wahl.
Die Kennzeichen in Deutschland dürfen maximal 8 Zeichen haben. Hat Ihr Kennzeichen derzeit 7 Zeichen, können Sie dieses an Ihrem Elektroauto übernehmen und durch ein E ergänzen. Hat Ihr Kennzeichen derzeit schon 8 Zeichen, ist dies nicht möglich, und Sie müssten dann ein neues Kennzeichen beantragen.
Das E-Kennzeichen kann in der täglichen Nutzung des Fahrzeuges durchaus relevant sein. Viele Parkplätze an öffentlichen Ladepunkten dürfen nur mit E-Kennzeichen genutzt werden. Gekennzeichnet wird dies durch ein weißes Schild, auf dem ein Auto mit Stecker abgebildet ist. Ein weiterer Vorteil kann sein, dass Sie keine Parkgebühren zahlen müssen und nur die Parkscheibe benötigen. Dies können die Städte eigenständig regeln, und es ist nicht bundesweit einheitlich.
Die Städte könnten auch die Nutzung von Busspuren für Fahrzeuge mit E-Kennzeichen freigeben. Das wird aber zum jetzigen Zeitpunkt noch in keiner Stadt genutzt.

Foto eines E-Kennzeichens. Elektroautos können auf dem Nummernschild am Ende ein E beantragen. Damit haben Sie stellenweise Sonderrechte, z.B. kostenloses Parken.

Das E am Ende des Kennzeichens ist freiwillig.

Förderprogramme

Für die BEV selber, aber auch für die Wallboxen und Ladesäulen gibt es Förderprogramme vom Bund und auch von den einzelnen Bundesländern. Diese Förderprogramme haben bestimmte Laufzeiten und gelten nicht dauerhaft.
Nachfolgend ein Link zur Landeskoordinierungsstelle Elektromobilität in Schleswig-Holstein mit einer sehr guten Übersicht der verschiedenen Förderprogramme bis auf EU-Ebene.

Förderdatenbank – WTSH Elektromobilität in Schleswig-Holstein (emobilitaet.sh)

Die Landeskoordinierungsstelle aktualisiert die Daten regelmäßig, so dass dies eine der umfassendsten und aktuellsten Datenbanken ist.

Gleichstrom (DC)

Bei Gleichstrom spricht man von einer Energiequelle, die einen Plus- und einen Minuspol hat. Wir kennen das von ganz normalen Batterien oder Akkus für unsere Kleingeräte. Auch der Akku im EV arbeitet mit Gleichstrom.
Es wird bei den Akkus mit einer Spannung von ca. 400 oder 800 Volt gearbeitet. Diese Spannung kann man nicht genau angeben, weil sie in jedem Akku unterschiedlich ist. Dazu kommt, das der Akku eine Mindestspannung und eine Maximalspannung hat. Erreichen die Akkuzellen beim Laden ihre Maximalspannung, beendet das Batteriemanagementsystem (BMS) die Ladung. Erreichen die Zellen im Fahrbetrieb ihre Minimalspannung, geben sie keinen Strom ab, d.h. der Akku ist leer.
Dass der Akku nicht zu tief entladen oder zu hoch aufgeladen wird, regelt das BMS im Auto.
Der Vorteil einer höheren Spannung im Akku bedeutet, dass man die Ströme, die in den Kabeln fließen, verringern kann. Dies bedeutet kleinere Kabelquerschnitte und damit eine Gewichtsersparnis.
Auf der anderen Seite verteuert man aber die Ladetechnik an den HPC-Ladern.

Ladeetikette

Der Ausbau mit Ladesäulen schreitet stetig voran. Gerade bei den AC-Säulen in den Städten gibt es noch viel Bedarf. Auch bei den DC-Ladepunkten gibt es viele Standorte mit nur einer Ladesäule. Mit der schnell steigenden Zahl an Elektroautos ist zu befürchten, dass die Lademöglichkeiten zunehmend besetzt sind.
Daher sollte eine gewisse Ladeetikette berücksichtigt werden, damit auch alle an den vorhandenen Ladesäulen den benötigten Strom bekommen. Ladesäulen sind die Tankstellen der Elektroautos und keine allgemeinen Parkplätze.
Grundsätzlich sollten Sie nur an einer Ladesäule parken, wenn Sie auch laden. Häufig ist an den nach StVO beschilderten Ladesäulen auch das reine Parken erlaubt, das Laden also nicht zwingend erforderlich. Leider wird dies von einigen — aus unserer Sicht rücksichtslosen — Fahrern häufig getan. Ladesäulen sind nicht im Überfluss vorhanden. Durch dieses Verhalten wird anderen Fahrern von Elektroautos die Möglichkeit des Ladens genommen.
Daher sollte man folgendes beachten:
• So auf den Stellplatz stellen, dass auch der zweite oder weitere Plätze genutzt werden können.
• Ladeplätze nicht als Parkplatz missbrauchen.
• Die Ladesäule nach dem Ladeende freimachen. Ausnahme: An langsamen AC-Ladesäulen wird das nicht so streng gesehen. Niemand erwartet, dass Sie aus der Veranstaltung, die Sie gerade besuchen, unverzüglich nach Ladeende an der Ladesäule erscheinen, um sie freizugeben, schon gar nicht nachts. Anders ist das an den schnellen Gleichstromladesäulen.
• An Schnellladern, wenn möglich, nicht über 80 % laden.
• Nutzen Sie am Schnelllader den Anschluss, der zur Ladegeschwindigkeit des Fahrzeuges passt. Zum Beispiel sollte ein Auto, das maximal mit 80 kW DC laden kann, nach Möglichkeit nicht einen 350-kW-Lader blockieren, wenn auch langsamere DC-Lader in vertretbarer Nähe verfügbar sind.
• Ladekabel wieder ordentlich einhängen.
• Ladescheibe nutzen, wenn vorhanden.

Ladekarten/Apps

In der Anfangszeit der Elektromobilität ab 2012 war es durchaus üblich, dass man zur Nutzung von Ladesäulen 20 und mehr Ladekarten dabei haben musste. Jedes Stadtwerk, jeder Anbieter hatte eine eigene Ladekarte herausgegeben, und ein Roaming gab es noch nicht. Man musste stellenweise aus einem Büro oder einem Geschäft, manchmal gegen Hinterlegung seines Ausweises und Angabe seines Kennzeichens, eine Ladekarte holen, konnte die Ladung damit starten, brachte diese zurück und musste sie zum Abstecken erneut holen und am Ende wieder abgeben. Auch vor einer längeren Fahrt bei diversen Stadtwerken Ladekarten zu bestellen, war völlig normal.
Diese Zeiten sind zum Glück vorbei. Man kann heute mit einer Ladekarte schon durch fast ganz Europa fahren. Eine zweite Ladekarte als Back-up schadet dabei nicht.
Ob Sie jetzt eine Ladekarte (RFID) nutzen oder eine App, ist Geschmacksache. Auch da gehen die Meinungen auseinander. Die einen machen es lieber über die App, weil man noch im Auto sitzend die Ladung vorbereiten kann und nach dem Aussteigen nur noch anstecken muss. Die anderen gehen lieber direkt zur Säule, halten die Ladekarte an den RFID-Leser und Stecken das Kabel ein. Auch hier gibt es natürlich wieder eine Besonderheit. Es gibt Ladesäulen, die haben keinen RFID-Leser und können nur per App gestartet werden. Grundsätzlich läuft heute die erstmalige Anmeldung und Registrierung sowie die Bestellung der Ladekarte über eine App, so dass Sie die App ohnehin haben.
Inzwischen entwickeln sich zwei Standards, die das Laden weiter vereinfachen. Charge & Pay und Plug & Charge. Bei beiden Varianten muss nur das Fahrzeug angesteckt werden, und die Ladung startet automatisch.

Ein Haufen mit 10 Ladekarten und ein Mobiltelefon mit 12 Ladeapps auf dem Bildschirm

Sammlung Ladekarten und Apps.

Ladeleistung

Die Ladeleistung an den Ladesäulen wird in Kilowatt (kW) angegeben. Aktuell gibt es Ladeleistungen im Pkw-Bereich von bis zu 350 kW an den Säulen und bis zu 280 kW bei den Fahrzeugen.
Die Leistung, mit der ein Akku geladen werden kann, hängt von mehreren Punkten ab:
· Ladeleistung des Fahrzeuges (Zellchemie des Akkus)
· Akkutemperatur
· Ladestand des Akkus
· Ladeleistung der Ladesäule
Die Ladeleistung im Fahrzeug hängt vom Akku und der verbauten Technik ab.
Die Ladeleistung eines Akkus ist nicht immer konstant, sondern wechselt mit den oben genannten Parametern. Ein kalter Akku lädt langsamer als ein warmer Akku. Ein Akku mit 80 % Ladestand lädt langsamer als bei 20 %. Eine wichtige regulierende Eigenschaft hat hier die Zellchemie und das Temperaturmanagement des Akkus über das Batterie Management System (BMS).
Vereinfacht könnten Sie sich vorstellen, Sie müssten mit einem 5-Liter-Eimer ein Wasserglas randvoll füllen, ohne das es überläuft. Zuerst können Sie ein wenig schwungvoll starten, aber je voller aber das Glas wird, umso vorsichtiger müssen Sie es befüllen.
Bezogen auf den Akku bedeutet dies, dass der Akku bei ca. 10 bis 20 % Ladestand seine höchste Leistung aufnehmen kann. Droht der Akku zu heiß zu werden, können die meisten Autos ihn über die Klimaanlage automatisch kühlen. Wird diese Grenze erreicht, regelt das BMS die Ladeleistung herunter. Jedes Fahrzeug, jeder Akkutyp reagiert anders. Es gibt Fahrzeuge, die können die Ladeleistung bis 90 % konstant halten. Andere Akkutypen regeln von 20-60 %, 60-70 %, 70-80 % jeweils mit festen Ladeleistungen. Auch gibt es Akkus, die eine hohe Leistung zum Start aufnehmen und dann konstant die Ladeleitung reduzieren.
Je nachdem, wie der Akku in Ihrem Fahrzeug ausgelegt ist, kann die Ladung von 20 bis 80 % mal 18 Minuten, aber auch mal über 60 Minuten dauern. Bei den meisten Fahrzeugen wird die Ladeleistung ab 80 % sehr stark reduziert. Daher beendet man am DC-Lader die Ladung in der Regel bei etwa 80 %, auch um die Schnellladesäulen nicht unnötig zu blockieren.

Ladeport

Der Ladeport ist die Steckdose am Fahrzeug. Dort wird das AC-Ladekabel mit dem Typ-2-Stecker oder das DC-Ladekabel mit dem CCS-Stecker eingesteckt. Der obere Teil ist für den Typ-2-Stecker und die AC-Ladung. Er hat 5 dicke Pins für die Phasen 1/2/3, den Neutralleiter und die Erdung. Zusätzlich zwei dünne Pins als Steuerungsleitung für die Kommunikation. Diese sind unterschiedlich lang, damit bei einem möglichen Fehler in der Verriegelung des Ladekabels der Strom beim Abstecken immer sicher abgeschaltet wird, bevor spannungsführende Teile zugänglich werden. Hierüber kommuniziert das Ladegerät im Fahrzeug mit der Ladesäule.
Der Ort, an dem sich der Ladeport am Fahrzeug befindet, ist nicht einheitlich. Er kann vorn an der Front sein, dann wird das EV auch Nasenlader genannt. Es gibt aber auch die Position vorne rechts oder links am Kotflügel, hinten links oder rechts, wie die frühere Tankklappe, oder auch versteckt unter einem Reflektor als Teil des Rücklichtes.
Über die beste Position herrscht Uneinigkeit. Während die einen den Nasenlader bevorzugen, schwören andere auf die Fahrerseite hinten. Dies hängt oft davon ab, wie man das Fahrzeug nutzt. Lädt man viel öffentlich an DC, fährt man meist gerade auf den Schnelllader zu und kann vorne direkt anstecken und hat meist auch das Display der Ladesäule im Blick. Lädt man viel zu Hause in der Garage oder dem Carport, wird es hinten als besser empfunden, weil man meist vorwärts einparkt und nach dem Aussteigen hinten vorbeigeht, dort die Wallbox montiert hat und direkt den Ladestecker einstecken kann.
Ausnahmen: Nicht alle Fahrzeuge haben den oben genannten CCS-Ladeport. Es gibt Fahrzeuge die haben nur einen Typ-2-Port und können nicht mit DC laden. Oder z.B. die ersten Tesla Model S/X die an den speziellen Tesla Superchargern mit einem Typ-2-Stecker normgerecht DC laden können und mit demselben Typ-2-Stecker auch AC. Fahrzeuge, die nur mit Typ-2-Steckern laden können, wird es weiterhin am Markt geben, weil diese als reine City-Fahrzeuge konzipiert sind.
Dies betrifft auch einige japanische/koreanische Fahrzeuge von Nissan und Kia. Diese nutzten für die DC-Ladung den CHAdeMO-Stecker. Dies ist kein Combo-Stecker, wie der CCS, sondern der reine DC-Stecker. Dieser Stecker wurde aber in Europa vom Markt verdrängt, so dass Nissan als letzter Anbieter mit dem aktuellen Modell auch auf CCS umgestiegen ist. Bei gebrauchten Fahrzeugen ist diese Technik aber immer noch zu finden. Die DC-Ladeleistung ist hier meist auf 50 kW begrenzt. Es ginge auch mehr, aber durch den Wechsel auf CCS wurde die CHAdeMO-Technik nicht mehr weiterentwickelt und kaum in den Ladesäulen verbaut. Bei diesen Fahrzeugen findet man auch noch für die AC-Ladung den Typ-1-Stecker. Dieser kann nur einphasig genutzt werden.

 

So sieht die CCS-Steckdose im Auto aus. Hier als Sonderausführung, da L3 (die dritte Phase) nicht belegt ist. VW hat dem Golf zeitweise nur ein zweiphasiges Typ-2-Ladegerät gegönnt.

Ladesäulen

Bei den Ladesäulen ist grundsätzlich zwischen der Ladung mit Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC) zu unterscheiden.

Gleichstrom-Ladesäule: hier wird der Wechselstrom unseres Stromnetzes bereits in der Ladesäule in Gleichstrom umgewandelt. So kann er ohne weitere Umwandlung im Fahrzeug direkt in den Autoakku geleitet werden. Es gibt aktuell Gleichstrom-(DC-)Ladesäulen ab 20 kW bis 350 kW. Üblich sind solche mit 50 kW (meist ältere), 150 kW und 300 kW. Ab 100 kW werden diese als HPC (High Performance Charging) bezeichnet.

Wechselstrom-(AC-)Ladesäulen: diese geben den Strom aus dem Netz unverändert an das Auto ab. Das im Auto verbaute, eigenenLadegerät, wandelt diesen in Gleichstrom, so dass er wieder direkt in den Akku geleitet wird. Diese Ladesäulen sind deshalb kleiner und sehr viel preisgünstiger als DC-Ladesäulen und deshalb viel weiter verbreitet. Die im Auto eingebauten Ladegeräte haben meist eine Maximalleistung von 11 kW und begrenzen so den Ladestrom. Etwa 50 bis 100 km können pro Stunde bei 11 kW Leistung in den Akku geladen werden.

Ein Hy Performance Charger (HPC) mit 2 CCS Ladesteckern und 1 CHAdeMO Stecker          AC Ladesäule mit 2 Ladepunkten und 2 gesteckten Ladekabeln          AC-Säule 22 kW mit zwei festen Ladekabeln

Links: HPC mit 2 x CCS und 1 x CHAdeMO.  Mitte: AC-Säule mit 22 kW. Rechts: AC-Säule 22 kW mit festen Kabeln.

Ladetechnik im BEV

In den Fahrzeugen ist keine einheitliche Ladetechnik verbaut. Jeder Hersteller macht etwas Eigenes. Die Ladung über Wallboxen oder öffentliche Ladesäulen und den Typ-2-Stecker erfolgt in der Regel über dreiphasigen Drehstrom. Es kann auch nur eine einzelne Phase genutzt werden. Jede Phase hat 230 V bei 16 Ampere (A), was 3,7 kW ergibt. Alle drei Phasen zusammen ergeben dann 11 kW. Dies ist die bei aktuellen Fahrzeugen und Wallboxen die gebräuchlichste Ladeleistung.
Drehstrom kann — bei entsprechenden Leitungsquerschnitten — auch mit 32 A abgesichert sein und ergibt dann auf einer Phase 7,4 kW (230 V x 32 A) und über alle drei Phasen 22 kW.
Die Ladegeräte in den Fahrzeugen gibt es einphasig mit 16 A (=3,7 kW) und 32 A (=7,4 kW). 7,4 kW gibt es auch zweiphasig (2 x 230 V x 16 A). Dreiphasig gibt es mit 16 A (11 kW) oder mit 32 A (22 kW).
Dem gegenüber stehen die Wallboxen und Ladesäulen als Stromspender, die es in denselben Abstufungen gibt. Nachfolgend Erläuterungen zu den verschiedenen verbauten Ladegeräten in den BEV:
· Einphasig mit 3,7 kW: Dieses Fahrzeug nutzt eine Phase eines Drehstromanschlusses mit 16 A. Auch an einer Ladesäule mit 22 kW/32A bekommt das EV nur 3,7 kW, weil das Ladegerät im Fahrzeug die begrenzende Komponente ist.
· Einphasig mit 7,4 kW: Dieses Fahrzeug nutzt eine Phase eines Drehstromanschlusses mit 32 A. Hat dieser 22 kW/32 A, bekommt das Fahrzeug seine 7,4 kW. Wird es an einen 11 kW/16 A-Anschluss angeschlossen, bekommt es wie Variante 1 nur 3,7 kW, weil diesmal der Anschluss die Leistung begrenzt und nicht so viel Strom liefern kann, wie das Fahrzeug verarbeiten könnte. Hier kann das Schieflastproblem (siehe Schieflast) zum Tragen kommen, weil es nicht zulässig ist, einen Drehstromanschluss einphasig mit mehr als 20 A zu belasten. Das wären dann nur 4,6 kW einphasig.
· Zweiphasig 7,4 kW: Dieses Fahrzeug nutzt zwei Phasen eines Drehstromanschlusses. Bereits an einer Ladesäule mit 11 kW/16A werden 7,4 kW geliefert. Zwei Phasen mit je 3,7 kW. Wird mit diesem Ladegerät an einer Säule mit 22 kW/32A geladen, bleibt es bei diesen 7,4 kW. Hier tritt keine Schieflast auf, weil die beiden Phasen nur mit 16 A belastet werden.
· Dreiphasig 11 kW: Dieses Fahrzeug nutzt alle drei Phasen eines Drehstromanschlusses gleichmäßig mit 16 A. Somit werden direkt die vollen 11 kW geladen. Diese Ladung setzt sich derzeit bei vielen Herstellern durch. Die Ladeverluste halten sich in Grenzen und pro Stunde können 50 bis 100 km nachgeladen werden.
· Dreiphasig 22 kW: Dieses Fahrzeug nutzt alle drei Phasen eines Drehstromanschlusses mit 32 A. Hat dieser 32 A, werden volle 22 kW geladen. Hat der Anschluss nur 11 kW/16A wird auch nur mit 11 kW geladen.
· Besonderheiten: Es gibt auch Fahrzeuge, die können mit 43 KW über 3 Phasen laden, wenn der Drehstromanschluss mit 63 A abgesichert ist. Hier ist vor allem das erste Modell der Renault Zoe (Q 210) zu nennen. Durch diese Besonderheit konnte die Zoe über AC so schnell laden wie heute einige Fahrzeuge über DC.
Mit der „Schieflast“ gibt es eine Besonderheit in Deutschland. Mit dem Verbot der Schieflast soll erreicht werden, dass bei der Nutzung nur einer Phase eines Drehstromanschlusses, diese Phase nur mit maximal 20 A belastet werden darf. Eine aufsummierte, stark ungleichmäßige Belastung der drei Phasen kann zu Schäden an Transformatoren und Generatoren im Netz führen Es gibt zum einen eine spezielle Schieflasterkennung in Ladesäulen, aber auch einphasige Ladekabel, die dies berücksichtigen.

Ladescheibe

Die Ladescheibe ist aufgebaut wie eine Parkscheibe, nur mit grünem Hintergrund. Meist wird dafür die Rückseite der Parkscheibe genutzt. Über die Ladescheibe können Sie einstellen, wann Sie die Ladesäule wieder verlassen. Dies hilft z.B. bei AC Ladesäulen, wo in der Regel länger geladen wird, aber auch an Schnellladern, um zu zeigen, dass Sie nicht bis 80 % laden sondern eventuell schon bei 50 % den Platz freimachen. So haben andere Fahrer eine Orientierung, wann eine Säule wieder frei ist.

Ladeverluste

Bei der Ladung eines EV sind diverse Komponenten beteiligt. Dies sind die Steckdosen, Ladekabel und Zuleitungen zum Verteilerschrank. Dazu kommt die Elektronik in der Wallbox/Ladesäule und die im Fahrzeug.
All diese Komponenten benötigen Energie zum Arbeiten und haben auch gewisse Widerstände, die Energie verbrauchen. Zum Schluss kommt noch die große Komponente Ladezeit. So laufen während der Ladung, von Autotyp zu Autotyp unterschiedlich, Überwachungselektronik, Pumpen für Kühl- oder Heizmittel und anderes mit einem konstanten Verbrauch von mindestens mehreren 100 Watt. Kommt Heizung oder Kühlung hinzu, werden mehrere Kilowatt, die das Auto aufnimmt, nicht direkt zur Ladung des Akkus verwendet.
All diese Dinge zusammen erzeugen die Ladeverluste.
Auf Grund der Komponente Zeit kann man sich jetzt leicht vorstellen, dass die Ladeverluste höher sind, je länger geladen wird. Genauso ist es auch. Mit einer Ladung per Schuko erzeugen Sie die höchsten Ladeverluste, mit einer DC-Ladung am HPC die geringsten.
Wenn der Strom per Netzbezug kommt und bezahlt werden muss, kann das je nach Fahrleistung eine Lücke in die Geldbörse reißen. Sollten Sie eine Photovoltaikanlage auf dem Dach haben und eigenen Sonnenstrom laden, kann dies natürlich etwas lockerer gesehen werden. Aus diesem Grund macht es aber Sinn, bei einer Photovoltaikanlage mit der Wallbox eine intelligente Steuerung zu integrieren, um immer möglichst schnell zu laden und so viel Sonne wie möglich zu nutzen.
Eine kleine Beispielrechnung: Sie beziehen z.B. 25 Stunden lang 2,3 kW = 57,5 kWh. Durch die Ladeverluste erreichen den Akku aber nur 1,8 kW. Es kommen im Akku somit nur 45 kWh an. Bezahlen müssen Sie aber auch die 12,5 kWh, die nicht den Akku erreichen. Somit zahlen sie bei z.B. 48 Cent/kWh alleine 6 Euro pro Ladung für die Ladeverluste. Wenn Sie einmal die Woche laden, summiert sich das auf 312 Euro im Jahr.

Ladezeit

Die Ladezeit ist nichts weiter als eine einfache Rechenaufgabe aus dem Matheunterricht.
Die Faktoren sind die Akkugröße, die Ladeleistung, die geladene Energiemenge und geladenen Prozente.
Sie haben einen Akku mit 50 kWh. Sie haben eine Wallbox und können mit 11 kW laden. Sie haben noch 20 % im Akku. Somit können 40 kWh nachgeladen werden. Also 40 kWh : 11 kW = 3,6 Stunden.
Wenn Sie schon den Bereich Ladeverluste gelesen haben, wissen Sie, das dies nicht die ganze Wahrheit ist. Im Akku kommen nicht die gesamten 11 kW an. Bei 11 kW sind die Ladeverluste schon recht gering, so dass Sie noch einige kWh mehr einplanen müssen.
Bei der AC Ladung ist das recht einfach, weil die Ladekurven auch bis in hohe Ladestände von über 95 %, linear verlaufen. Somit lässt sich die Ladezeit ziemlich genau berechnen. Auch ist die Ladeleistung bei kaltem Akku nicht unbedingt eingeschränkt. Sollte der Akku wirklich durchgekühlt sein, kann es aber passieren, dass von den 11 kW einige Kilowatt für die Akkuheizung abgezweigt werden..
Bei DC-Ladungen am Schnelllader ist dies schwieriger. Dort ist die Ladekurve nicht linear, sondern noch zusätzlich zu den oben genannten Faktoren von der Akkutemperatur und dem Akkumaterial abhängig. Bei den DC-Ladungen erhitzt sich der Akku. Daher haben immer mehr Akkus ein Thermalmanagement, um den Akku auf einer optimalen Temperatur zu halten. Darüber hinaus wird es für den Akku noch stressiger, je höher der Ladestand ist.
Je nach Akkumaterial und Qualität des Thermalmanagements kann die Ladekurve lange hoch gehalten werden. Dies bewirkt bei den aktuell am schnellsten ladenden Fahrzeugen für Ladezeiten von 18 Minuten (20-80 %). Dafür werden die Akkus bei einigen BEV, wenn eine Ladestation über das Navi ausgewählt wurde, vorkonditioniert, das heißt vorgeheizt, damit an der Ladestation das optimale Temperaturfenster erreicht wird.
Passiert dies nicht und der Akku ist zu kalt oder ein Fahrzeug hat diese Vorkonditionierung nicht, kann die Ladeleistung auch rapide sinken. So werden im schlimmsten Fall aus den normal 18 Minuten auch mal die doppelte oder vierfache Zeit.
Beachten Sie, dass es je nach Akku auch Fahrzeuge gibt die bis 80 % 30 oder gar 45 Minuten benötigen. Je nach Nutzung können Sie dies aber auch vernachlässigen, weil Sie vielleicht nur zu Hause über AC laden.
Die Ladezeit wird für DC bis 80 % angegeben, weil dies der Wert ist, an dem spätestens die Ladeleistung stark reduziert wird, um den Akku zu schonen. Auf längeren Reisestrecken über die Reichweite einer Akkuladung, haben Sie für die zweite Etappe somit nicht mehr 100% sondern nur noch 80% zur Verfügung.

Notladegerät

Siehe Ziegel

Öffentliche Ladesäulen

Öffentliche Ladesäulen können ein bis vier AC-Ladepunkte und/oder DC-Ladepunkte haben. Die Ladesäulen werden von verschiedenen Herstellern hergestellt und sehen daher alle unterschiedlich aus. Am Anfang übersieht man diese leicht, aber mit der Zeit hat man Erfahrung und erkennt diese ziemlich schnell. Vieles liegt natürlich an der Kennzeichnung der Ladesäulen, die das Auffinden erleichtern kann.
In den Städten steht dort eine Beschilderung und je nach Anzahl der Ladepunkte eine entsprechende Anzahl reservierter Parkplätze. Auf der Autobahn ist an immer mehr Hinweistafeln auf die Raststätten schon ein Symbol für Ladesäulen vorhanden. Bei Rasthöfen ist dies nicht der Fall. Wir nähern uns aber immer mehr dem Stand an, dass alle Raststätten und Autohöfe mit Ladestationen versorgt sind. Seitdem sich auch die Tankstellenbetreiber dem Aufbau von Ladeinfrastruktur verschrieben haben, ist die Aufbaugeschwindigkeit stark gestiegen. Auch werden mittlerweile meist mindestens zwei Ladesäulen mit 4 Ladepunkten aufgestellt. Dadurch verringert sich das Risiko, einen voll besetzten Standort vorzufinden.
Es werden auch immer mehr große Ladeparks aufgebaut, die aus 12 bis 16 oder auch mehr Ladesäulen mit jeweils 2 Ladeplätzen bestehen. Dies ist durch den immer schneller anwachsenden Bestand an Elektrofahrzeugen auch erforderlich.
Auch in den Städten wird immer mehr Ladeinfrastruktur aufgebaut. Hier ist der Nachholbedarf aber wesentlich höher. Es können nicht sämtliche öffentliche Parkplätze in Ladeplätze umgewandelt werden. Dies kann zu Problemen im Stromnetz führen und erhöht auch den Parkdruck für die natürlich noch vorhandenen Verbrennerfahrzeuge. Daher muss auch im städtischen Bereich die DC- Ladeinfrastruktur weiter verbessert werden. Das Auto lädt beim Einkaufen. Dies wird für viele in Zukunft normal sein.
Die Beschilderung all dieser Ladepunkte ist in der StVO geregelt. Trotz dieser Regelung ist dies bundesweit nicht einheitlich.

Plug & Charge

Plug & Charge (Einstecken und Laden) ist die Integration einer automatischen Ladung direkt im Fahrzeug. Ein Beispiel ist hier Tesla mit seinem abgeschlossenen Ladenetz der Supercharger. Direkt im Fahrzeug sind die Ladesäulen und auch das Bezahlsystem hinterlegt. Dies bedeutet, dass ein Teslafahrer an den Tesla-eigenen Superchargern einfach nur das Ladekabel ins Auto stecken muss. Alles andere geschieht automatisch. Auch andere Hersteller wollen das in die Fahrzeuge integrieren und haben dies schon vorbereitet. Für die Provider ist das aber ein erheblicher technischer Aufwand. Einzig IONITY, an dem einige Hersteller beteiligt sind, bietet diese Möglichkeit an. Alle anderen Hersteller setzen auf das einfachere Charge-&-Pay-Verfahren.

Preisauszeichnung

An den Ladesäulen befinden sich keine Preistafeln, die den aktuellen Preis je kWh anzeigen. Dies ist auch schwierig, weil es verschiedene Anbieter mit unterschiedlichen Preismodellen gibt. Die Preistafel wüsste nicht, wer gerade mit welcher Ladekarte vorfährt und was dann die kWh kostet.
Daher wurde gesetzlich festgelegt, dass die Preisauszeichnung über eine App ausreicht.
Sollten Sie sich einen Dienstleister ausgesucht haben, der feste Preise für AC und DC anbietet, erübrigt sich das Prüfen des Preises, da Sie diesen kennen. Sollten Sie einen Anbieter haben, der keine festen Preise hat, sollten Sie natürlich vor dem Freischalten der Säule schauen, mit welchen Gebühren das Laden abgerechnet wird.
Es gibt oft die Möglichkeit eine sogenannte Ad-hoc-Ladung vorzunehmen. Dies bedeutet, dass Sie einen QR-Code an der Ladesäule mit dem Mobiltelefon scannen oder schon mit Kreditkarte zahlen können. Dieser Preis ist auch jetzt schon oft direkt auf der Ladesäule angegeben. Meist ist dieser Preis aber höher als der über einen festen Anbieter.

PTC-Heizelement

Die Heizung im Elektroauto erfolgt über ein PTC-Heizelement, eventuell zusätzlich über eine Wärmepumpe. Das PTC-Heizelement ist mit einem Heizlüfter vergleichbar, den man im Haushalt nutzen kann. Die Leistung, die so eine Heizung abrufen kann, ist auf die Innenraumgröße abgestimmt. Das kann von 2 bis 6 kW gehen. Bei Fahrzeugen ohne Wärmepumpe ist im Winter der Energieverbrauch für die Heizung und damit der Reichweitenverlust größer als bei Fahrzeugen mit Wärmepumpe.

QR-Code

Der QR-Code ist ein Piktogramm mit einem Muster, das an den Ladesäulen vorzufinden ist. Der QR-Code kann mit dem Mobiltelefon eingelesen werden. Dafür benötigen Sie einen QR-Scanner oder mittlerweile in den meisten Mobiltelefonen einfach nur die Kamera.
Über den QR-Code erfolgt das Ad-hoc-Laden. Das bedeutet, sie benötigen keine Ladekarte. Sie scannen den QR-Code, landen auf der Seite des Betreibers und geben Ihre Zahlungsinformationen ein. Das Ad hoc Laden ist meist teurer als ein fester Vertrag mit einem Ladekartenanbieter.

Reichweite

Die Reichweite eines EV ist abhängig von der Akkugröße, Akkutemperatur, der Fahrtgeschwindigkeit, vom Wetter und auch der Topographie. Sie sehen, es gibt viele Einflussfaktoren.
Genau wie bei den Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor ist auch beim Elektroauto die offizielle Verbrauchsangabe nach der WLTP-Norm ein Laborwert. Und daher meist an der Realität vorbei. Grundsätzlich ist es aber bei beiden Fahrzeugarten mit entsprechend zurückhaltender Fahrweise möglich, die Werksangaben zu erreichen. Ein EV kann mit Verbräuchen von 10-30 kWh/100 km gefahren werden.
Ein einfache Berechnung ist, die Akkugröße in kWh durch einen Verbrauch von 15-20 kWh/100km zu teilen. Bei kleineren Fahrzeugen tendieren Sie zu 15 kWh, bei größeren zu 20 kWh. Fahren Sie viel Autobahn (max. Tempo 130 km/h) rechnen Sie mit 20-25 kWh/100 km. Wollen Sie schneller als 130 km/h fahren kommen Sie auch über die 25 kWh.
Bei gleicher Fahrweise ist die Reichweite im Sommer höher als im Winter. Dies hängt damit zusammen, dass im Winter die Heizung auch elektrisch betrieben wird. Auch hängt es davon ab, ob das Fahrzeug zusätzlich eine Wärmepumpe verbaut hat. Ein weiterer Punkt ist, ob Sie Kurzstrecken oder längere Strecken fahren. Je kürzer die Strecken sind, um so höher ist der Reichweitenverlust, weil das Fahrzeug bei jedem Start wieder aufgeheizt oder im Sommer gekühlt werden muss. Der Reichweitenverlust kann unter 10% aber auch bei gut 30% im ungünstigen Fall liegen.
Beim Elektroauto haben Sie in der Regel keine Reserve. Wenn sich die Anzeige der Restreichweite dem Ende nähert und wenn Sie das Fahrzeug zum Laden auffordert, sollten Sie dies auch tun. Achten Sie auf Restkilometer für den Notfall. Es kann immer mal sein, dass eine Säule belegt oder im schlimmsten Fall auch defekt ist und Sie eine andere Ladesäule anfahren wollen.
Am Anfang ist es etwas ungewohnt, die Reichweite bei einem neuen Elektroauto einzuschätzen, aber mit der Zeit gewöhnt man sich sehr schnell an die verschiedenen Situationen.

Reichweitenanzeige

In den Fahrzeugen wird Ihnen die prognostizierte Reichweite angezeigt. Diese Anzeige berechnet die angezeigte Reichweite aus Ihren letzten Fahrten. Dadurch kann diese Anzeige sehr unterschiedliche Werte anzeigen, abhängig von Ihren letzten Durchschnittsverbräuchen.
Fahren Sie viele Strecken in der Stadt und sind sparsam unterwegs, erhalten Sie eine hohe Prognose. Fahren Sie viel Autobahn, wird die Reichweitenprognose entsprechend niedriger ausfallen.
Wechselt der Zustand kann es sein, dass diese Prognose gar nicht hinkommt. Sie haben eine hohe Prognose und fahren damit auf die Autobahn. Dann sinkt Ihre Reichweite sehr schnell, weil der aktuelle Verbrauch wesentlich höher ist als der Durchschnitt der letzten Fahrten.
Das passiert auch im Winter, trotz gleicher Fahrweise. Es wird mehr Energie zum Heizen benötigt und ein kalter Akku gibt seine Energie nicht so gerne ab wie ein warmer Akku.
Ausführlich wird es dazu im Bereich Reichweite.

Reisegeschwindigkeit

Sie können mit Ihrem Elektroauto ganz normal fahren. Viele Fahrzeuge haben aber eine abgeregelte Höchstgeschwindigkeit. Dies hat nichts mit der Technik an sich zu tun, sondern mit der Menge an Energie im Akku. Je schneller Sie fahren, umso mehr Energie benötigt das Auto dafür. Das ist genau wie beim Verbrenner. Je größer der Akku, umso höher ist meist auch die Höchstgeschwindigkeit begrenzt.
Die optimale Reisegeschwindigkeit beim Elektroauto liegt bei 120-130 km/h. Dies ist auch immer von der technischen Auslegung der Komponenten abhängig. Bei diesem Tempo erzielen Sie auf den Langstrecken das optimale Verhältnis von Geschwindigkeit zu Ladezeit.
Wichtig dabei ist Ihr persönlicher Wohlfühlbereich. Fahren Sie lieber gleichmäßig längere Etappen und machen eine entspannte Ladepause, oder wollen Sie lieber schneller fahren und machen dafür mehr Pausen, diese aber kürzer? Diese Punkte hängen von Ihnen und natürlich der technischen Spezifikation Ihres Fahrzeuges ab.
Nehmen wir das Tesla Model 3. Dieses gibt es in einer Standard- und einer Long-Range-Variante.
Bei Tempo 100 fahren Sie mit dem Fahrzeug 350 km bzw. 500 km.
Bei Tempo 120 sind es noch 280 km bzw. 410 km.
Bei Tempo 180 verringert sich die Reichweite auf 170 km bzw. 250 km.
Sie sehen an Hand des Beispiels, wie Sie mit Ihrer Fahrweise selber in der Hand haben, wie groß die Reichweite des Fahrzeugs sein kann. Diese Berechnung kann bei einem anderen Fahrzeug als dem Tesla trotz gleicher Akkugröße ganz anders aussehen. Der Tesla hat einen geringen Windwiderstand. Bei einem SUV wiederum kann der Reichweitenverlust natürlich auch höher sein.
Um den Unterschied zwischen der Energie, die Sie im Tank eines Verbrenners mitführen, und der Energie in einem Akku einzuordnen, hier ein paar Zahlen.
Benzin und Diesel haben einen Energiegehalt, aus dem durch die Verbrennung der Vortrieb generiert wird. Dieser Energiegehalt ist je nach Kraftstoff, Diesel, Benzin, E5, E10 Super unterschiedlich von 8,5 bis knapp 10 kWh je Liter. Daher gehen wir einfach gemittelt von 10 kWh/Liter aus.
Vergleichen wir ein Elektroauto mit einem Akku von 50 kWh und einen Verbrenner mit 50-Liter-Tank.
Der Verbrenner hat in seinen 50 Litern Benzin einen Energiegehalt von 500 kWh dabei.
Das Elektroauto führt durch seinen Akku 50 kWh mit.
Verbrenner haben laut Statistischem Bundesamt einen Durchschnittsverbrauch von 7,8 L/100 km. Das entspricht etwa 75 kWh/100 km. Bei Elektroautos findet man einen Wert von 15 kWh/100 km. Wir berücksichtigen hier fairerweise die Ladeverluste und erhöhen den Wert auf 18 kWh.
Daran sehen Sie, wie effizient der Elektroantrieb ist.

Rekuperation

Der Elektromotor, der das Fahrzeug antreibt, kann nicht nur Energie in Vortrieb umsetzen, sondern er kann — im Schiebebetrieb — auch als Generator arbeiten und Energie erzeugen. Genau wie bei einem Fahrraddynamo. Dieser Vorgang wird als Rekuperation bezeichnet. Wenn der Motor diese Energie erzeugt, wird das Fahrzeug dabei durch den Motor gebremst. Die erzeugte elektrische Energie wird in den Akku geleitet.
Bei den verschiedenen Fahrzeugen ist diese Rekuperation unterschiedlich ausgelegt. Dies betrifft die Stärke sowie die Art der Funktion. Die Stärke hängt von der verbauten Technik im Auto ab und kann in der maximalen Leistung so ausgelegt sein, dass rein über die Rekuperation das Fahrzeug bis zum Stillstand gebracht werden kann. Für eine Vollbremsung wird aber immer noch die mechanische Bremse benötigt.
Ist die Rekuperation abgeschaltet rollt das Fahrzeug einfach. Dies nennt man segeln. Dabei wird, fast, keine Energie verbraucht. Die Rekuperation selber kann je nach Konzept, über verschiedene Stufen voreingestellt werden, bis zum sogenannten ‚One Pedal‘. Dann steuert man alles stufenlos rein über das Strompedal bis zum Stillstand. Auch beim Treten der Bremse greift bis zu Ihrem Maximalwert erst die Rekuperation. Erst, wenn die Bremskraft der Rekuperation nicht ausreicht, greift auch die mechanische Bremse ein.
Mittlerweile gibt es in Verbindung mit dem Tempomaten und dem Abstandsradar die ‚intelligente Rekuperation‘. Diese regelt sehr effektiv und sparsam. Dabei wird auch die Topographie und die im Navi eingegebene Route sowie die hinterlegten Geschwindigkeitsbegrenzungen berücksichtigt. Das System weiß z.B. wann eine Ortschaft kommt und reduziert rechtzeitig die Leistung, beginnt zu segeln und irgendwann zu rekuperieren, damit am Ortsschild die 50 km/h erreicht sind. Eingriffe durch die fahrende Person, z.B. Bremsen oder Beschleunigen, haben jedoch immer Vorrang.
Die Hersteller arbeiten sehr unterschiedlich mit der Auslegung der Rekuperation.
Bei Porsche funktioniert die Rekuperation nur über die Fußbremse. Das Lupfen des Strompedals führt noch nicht zum Bremsen und Eingreifen der Rekuperation, sondern leitet den Segelmodus ein.
Tesla setzt auf ein OnePedal-feeling. Das bedeutet, dass Sie bei vorausschauendem Fahren den gesamten Fahrprozess vom Beschleunigen bis zum Bremsen nur über das Strompedal führen können. Dies geht bis zum Stillstand. Bei der Nutzung der Fußbremse wird nicht rekuperiert, sondern die mechanische Bremse genutzt.
Bei den meisten Herstellern ist es so, dass sich verschiedene Rekuperationsstufen einstellen lassen. Auch während der Fahrt. Dies passiert über den Fahrstufenschalter oder Wippen am Lenkrad. Über das Strompedal beschleunigen Sie. Wenn Sie das Pedal lupfen, setzt die Rekuperation in der vorgewählten Stärke ein. Je nach Modell auch bis zum Stillstand. Wird die Fußbremse betätigt, wird die Rekuperation bis zum maximal möglichen Wert gesteigert. Reicht dies nicht aus, wird die mechanische Bremse unmerklich hinzugenommen.

RFID

Radio Frequency Identification (RFID) ist ein elektronisches Sende/Empfängersystem um auf kurze Distanzen Daten auszutauschen. Sie kennen dies alle von Ihren Bank- oder Kundenkarten.
Auch die Ladekarten oder stellenweise Ladechips als Schlüsselanhänger nutzen diese Technik, um sich einen Zugang zu öffentlichen Ladepunkten zu verschaffen. An Ladesäulen, die das RFID Symbol besitzen, können Sie mit der Ladekarte oder auch mit der App auf Ihrem Mobiltelefon die Säule freischalten.
Eine Empfehlung ist, zu Ihrer Lade-App auch immer die Ladekarte zu bestellen. Es soll ja durchaus vorkommen, das wir in Deutschland Funklöcher haben. Sollten Sie die Ladesäule nicht über die App starten können, haben Sie immer die Option, die Ladekarte zur Authentifizierung zu nutzen.

RFID Symbol an der Ladesäule (hier HPC)

Schieflasterkennung

Die Schieflast bedeutet eine ungleichmäßige Belastung der drei Drehstromphasen. Es sollte aber bei der Nutzung nur einer Phase eines Drehstromanschlusses diese Phase nicht mit mehr als 20 A belastet werden. Dies dient dem Schutz des Netzes und soll eine Überlastung verhindern. Es gibt eine spezielle Schieflasterkennung in Ladesäulen, aber auch einphasige Ladekabel, die dies berücksichtigen und auf 20 A begrenzt sind.

In der Praxis bedeutet dies, das ein Fahrzeug, welches ein einphasiges Ladegerät mit 7,4 kW verbaut hat in diese Beschränkung fallen kann.

Bei einigen Herstellern sind auf Grund der Schieflast Ladekabel beigefügt, die eine Begrenzung auf 20 A enthalten. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug zwar 7,4 kW laden könnte, aber durch das Ladekabel auf 4,6 kW (230 V x 20 A) begrenzt wird. Über ein Kabel welches nicht auf 20 A begrenzt, sondern für 32 A zugelassen ist, kann man dies umgehen. Allerdings gibt es immer mehr Ladesäulen, die eine Schieflasterkennung integriert haben. Diese begrenzen dann von sich aus die Leistung wieder auf 20 A. Aus diesem Grund macht der aktuelle Trend der Hersteller, direkt 11-KW-Ladegeräte in den Fahrzeugen einzubauen auch Sinn.

Schuko-Steckdose

Mit dem Ziegel (Notladegerät) können Sie an jeder handelsüblichen Schuko-Steckdose laden. Aber seien Sie dabei grundsätzlich vorsichtig. Eine Schuko-Steckdose ist für kurzzeitige Lasten von bis zu 16 A ausgelegt und in der Regel auch so abgesichert. Sie ist jedoch grundsätzlich nicht für lange Belastungen mit hohen Stromstärken ausgelegt. Zudem erlahmen und korrodieren die kleinen Federkontakte in der Steckdose. Die Dauerlast sollte aber 10 A nicht überschreiten. Aber auch bei 10 A kann nicht garantiert werden, dass die Steckdose dies über viele Stunden erträgt. Problematisch können zu lange und auch zu dünne Zuleitungen oder auch in der Leitung verbaute Verteilerdosen sein. Die Ladung über den Ziegel kann sich 30 Stunden hinziehen. Dies ist für diese Bauteile eine hohe Belastung. Sollten Sie vorhaben längere Zeit, eventuell bis zur Lieferung und Installation der Wallbox, über den Ziegel zu laden, lassen Sie die Leitung sicherheitshalber von einem Elektriker prüfen. Eine nicht geeignete Schuko-Dose lässt sich schnell tauschen. Ein abgebranntes Haus wird da zu einem ernsten Problem.
Die Ladung über die Schuko-Steckdose ist immer einphasig und wird durch den Ziegel meist auf max. 10 A begrenzt.

Segeln

Der Elektromotor dient zum Vortrieb, wenn er mit Strom erregt wird und kann im Schiebebetrieb Energie erzeugen. Diese beiden Funktionen kennen wir bereits.
Es ist aber auch möglich den Elektromotor neutral zu halten, so dass er weder Energie verbraucht, noch welche erzeugt. In diesem Zustand „segelt“ das Fahrzeug.
Diese Stufe des Segelns kann man in einigen Fahrzeugen mit den Fahrstufen einstellen oder alternativ über das Strompedal erreichen, in dem man dies nur soweit zurück nimmt, dass das Fahrzeug weder bremst noch beschleunigt. Segeln ist grundsätzlich sparsamer als zu rekuperieren. Über eine vorausschauende Fahrweise mit einem hohen Anteil des Segelns und wenig Rekuperation, erreichen Sie die größten Reichweiten.
Das Rekuperieren ist in der Stadt oder bei Stop-and-Go-Verkehr aber sehr angenehm, weil man alles nur mit dem Fahrpedal erledigen kann. Auch sind die modernen Fahrzeuge mit Ihren Assistenzsystemen immer effektiver, um Ihnen hier die Entscheidung abzunehmen.
Im Endeffekt entscheiden Sie selber, wie Sie am liebsten fahren möchten. Die Meinungen, was schöner und besser ist, gehen hier sehr weit auseinander. Beide Varianten, das One Pedal oder auch das Segeln haben Ihre Liebhaber.

Sicherheit

Die Sicherheit bei Elektroautos ist genauso hoch, wenn nicht höher, als bei anderen Antriebsarten. Sie haben schließlich keine brennbaren Flüssigkeiten oder Gase für den Antrieb an Bord. Die Akkutechnik ist mittlerweile so weit, dass der Akku nur noch mit hohem Aufwand in Brand gesteckt werden kann und selbst bei mutwilliger Zerstörung oder einem Unfall nicht immer anfängt zu brennen.
Dazu gehört auch die Wahrheit, sollte ein Akku trotz allem einmal in Brand geraten, ist es schwieriger ihn zu löschen als einen Verbrenner. Aber auch hier geht die Technik in großen Schritten weiter. Ein Elektroauto muss nicht mehr in ein Wasserbecken getaucht werden um es zu löschen. Es gibt mittlerweile Löschdecken, die den Brand ersticken und auch Löschlanzen, die in den Akku getrieben werden und von innen kühlen und löschen. Auch für die Feuerwehr besteht in solch einem Fall keine Gefahr, weil die Crash-Sensoren, die sich auch um die Airbags und den Gurtstraffer kümmern, den Akku im Notfall vom Restsystem trennen. So wird verhindert, dass die Karosserie unter Strom stehen kann.
Auch beim Laden sind alle Komponenten abgesichert. Es ist nur Strom auf dem Stecker, wenn er ins Auto gesteckt und verriegelt ist. Dasselbe gilt natürlich auf für den Ladeport im Fahrzeug. Durch die Verriegelung kann der Stecker auch während des Ladevorganges nicht abgezogen werden.

Stecker-Wirrwarr

Wenn wir alle derzeit am Markt verfügbaren Fahrzeuge berücksichtigen, gibt es vier Steckersysteme, von denen zwei Auslaufmodelle sind (CHAdeMO und Typ 1). In der Praxis spielen in 99 % der Fälle nur noch der Typ-2-Stecker für das Wechselstromladen und der CCS-Stecker für das Gleichstromladen eine Rolle. Das ist gegenüber den bis 7 oder gar 8 verschiedenen Treibstoffen an konventionellen Tankstellen ein übersichtliches Angebot.
Von einem Wirrwarr kann somit wirklich nicht mehr gesprochen werden.

Bernd hat einen CCS und einen CHAdeMO Stecker in der Hand und ein AC Ladekabel um den Hals. An der Ladeluke des Autos hängt ein weiteres Ladekabel

2 Stecker reichen: CCS und Typ 2

Typ-2-Kabel

An AC-Ladepunkten, egal ob öffentlich oder privat kann das Ladekabel fest angeschlagen oder ein Inlet vorhanden sein, so dass ich ein eigenes Typ2 Ladekabel nutzen muss. Bei den meisten Fahrzeugen ist ein 4-5 Meter langes Typ-2-Ladekabel vorhanden.

Bei den Ladekabeln gibt es einige Unterschiede, die beachtet werden müssen. Die im Fahrzeug liegenden Ladekabel sind in der Regel auf das Fahrzeug abgestimmt und nicht unbedingt für alle Fahrzeuge geeignet. Der Stecker ist jedoch immer derselbe. Mit einem Ladekabel dreiphasig 32A (22 kW) können alle Fahrzeuge optimal geladen werden. Die Angabe 32 A oder ggf. eine andere finden Sie auf dem Typenschild des Steckers.

Manche Hersteller legen ihren Autos aus Kosten- oder Gewichtsgründen Typ-2-Ladekabel bei, die nur für 20 A oder 16 A oder gar nur einphasig auf 16 A ausgelegt sind, weil die von ihnen verbauten Ladegeräte ohnehin keine höhere Stromstärke und Leistung umsetzen können. Das Auto-interne Batteriemanagementsystem (BMS) registriert diese begrenzte Leistungsfähigkeit des Kabels und beschränkt den Ladestrom entsprechend, auch für den Fall, dass das Ladegerät im Auto höhere Leistungen vertragen würde. Es ist also ungefährlich, ein Typ-2-Kabel, das auf 16 A (11 kW) begrenzt ist, an ein Auto anzuschließen, dessen Ladegerät 32 A (22 kW) aufnehmen kann. Das BMS sorgt dafür, dass das Auto dann eben nur 16 A (11 kW) bekommt und deshalb doppelt so lange laden muss. Eine Ausnahme stellt nur die alte Renault ZOE (Q 210) mit Ihrem 43 kW Bordlader dar. Die 43 kW-Ladekabel sind an den wenigen Säulen, die dies leisten können, immer fest an der Säule angeschlagen. Zum Mitnehmen sind diese Kabel zu schwer und zu steif.

Je nachdem, wie die Ladesituationen bei Ihnen sind, sollten Sie darauf achten, ein ausreichend langes Ladekabel im Fahrzeug zu haben. Gerade bei Ladeplätzen parallel zur Straße kann das Standardkabel zu kurz werden. Die Säule steht zwischen zwei Ladeplätzen. Sie haben einen Nasenlader und müssen den vorderen Platz nehmen. Dann muss ihr Ladekabel von der Front um das Auto herum bis zur Ladesäule reichen. Wenn Ihr Auto 4,50m lang ist, sind 5 Meter Kabel schon zu kurz. Oder Sie haben den hinteren Ladeplatz, ihr Ladeport ist aber am hinteren Seitenteil auf der Fahrerseite. Auch dies kann eventuell nicht passen. Im Handel gibt es 7,5 m lange Typ-2-Kabel. Das Zusammenstecken mehrerer Typ-2-Kabel ist aus Sicherheitsgründen nicht zulässig.

Verbrauchsangaben

Genau wie bei den Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor ist auch beim Elektroauto die offizielle Verbrauchsangabe nach der WLTP-Norm ein Laborwert. Die Norm erhebt nicht den Anspruch, die Realität abzubilden. Man kann aber den Verbrauch von Fahrzeuge recht gut auf dieser Grundlage miteinander vergleichen. Grundsätzlich ist es aber bei beiden Fahrzeugarten mit entsprechend zurückhaltender Fahrweise möglich, die Werksangaben zu erreichen.
Ein EV kann mit Verbräuchen von unter 10 kWh aber auch über 30 kWh/100 km gefahren werden.
Mit Ihrer Fahrweise haben Sie die Reichweite selber in der Hand. Wer viel Autobahn und schnell fährt, wird die Werksangabe und die angegebenen Reichweiten nicht erreichen. Wer aber entspannt in der Stadt oder auch auf Landstraßen unterwegs ist, das Segeln, vorausschauende Fahrweise und die Rekuperation nutzt, wird die Werksangaben erreichen und auch unterbieten.
Wussten Sie, dass ein Durchschnittsverbrauch von 15 kWh/100 km grob 1,5 Litern Benzin entspricht?

Wallbox

Um die Ladung zu Hause schneller und sicherer zu machen und auch die Ladeverluste zu minimieren, lassen EV-Fahrer, die die Möglichkeit haben, eine Wallbox installieren. Nichts ist komfortabler und preisgünstiger. Diese Wallbox kann fest montiert oder portabel sein. Für den Komfort kann ein festes Ladekabel montiert sein oder man nutzt das Typ-2-Ladekabel, das meist in jedem Fahrzeug vorhanden ist.

Eine gute Übersicht bietet der ADAC-Wallboxen-Test: https://www.adac.de/rund-ums-fahrzeug/tests/elektromobilitaet/wallboxen/ Stand: 26.10.2022
Wallboxen gibt es in den unterschiedlichsten Leistungsstufen und auch Preisklassen. Der Preis ist dabei von den Vorgaben abhängig: Wie hoch soll die Ladeleistung sein? Möchten Sie ein fest verbautes Ladekabel an der Box haben oder das Typ-2-Kabel aus dem Fahrzeug nehmen? Möchten Sie eine geführte Überschussladung mit der Photovoltaikanlage realisieren? Oder benötigen Sie vielleicht mehrere Ladeboxen, die ein Lastmanagement aufbauen und sich einen Starkstromanschluss teilen, um mehrere Fahrzeuge gleichzeitig zu laden? Viele Wallboxen bieten eine eigene App, mit der die Ladung gesteuert werden kann. Dafür braucht die Wallbox einen Zugang zum Internet. Auch eine gesicherte Zugangskontrolle über eine RFID-Karte wird angeboten
Haben Sie an Ihrem Haus bereits einen Starkstromanschluss mit einer CEE-Dose können Sie an diese direkt eine mobile Wallbox anschließen. Dieser Starkstromanschluss kann mit einer CEE 16 oder 32 Steckdose angeschlossen sein. Mobile Wallboxen haben entsprechende Adapter. Haben Sie keinen Starkstromanschluss lassen Sie sich diesen durch einen Elektriker legen und kaufen eine mobile Wallbox oder lassen sich direkt eine feste Wallbox installieren.
Gebräuchlich sind Wallboxen mit 11 und 22 kW. Durchgesetzt, auch auf Grund der Förderprogramme von Bund und einzelnen Bundesländern, haben sich 11 kW Wallboxen. Diese 11 kW findet man in vielen Fahrzeugen wieder, so dass EV und Wallbox optimal aufeinander abgestimmt sind.
Es gibt aber auch Fahrzeuge, die laden mit einer geringeren Ladeleistung als die 11 kW. Dies können 3,7 kW oder 7,4 kW sein. Die Ladung kann dann einphasig oder zweiphasig ausgelegt sein. Dies ist jeweils abhängig vom Ladegerät im EV. Sie können problemlos eine Auto, dass nur mit einer oder zwei Phasen lädt an eine dreiphasige Ladebox anschließen.

Um dies ein wenig aufzuhellen hier ein vereinfachter Ausflug in das deutsche Stromnetz. Wir haben in unseren Häusern ein Drehstromnetz. Dieses Drehstromnetz besteht aus drei stromführenden Leitern, genannt Phasen, einer Nullleitung und einer Erdung. Jede dieser Phasen kann eine Stromstärke von bis zu 16 oder 32 Ampere (A) durchleiten. Die einzelnen Phasen haben gegenüber dem Nullleiter eine Spannung von 230 V (Volt). Diese Spannung liegt an jeder der drei Phasen an. Um eine Leistung (Watt) zu ermitteln, wird der Strom mit der Spannung multipliziert, z.B. bei 16 A: 230 V x 16 A = 3.680 W = 3,68 kW. Diese Werte werden gerundet, so dass mit 3,7 kW gerechnet wird. Eine Phase hat somit eine Leistung von bis zu 3,7 kW. Zwei Phasen ergeben 7,4 kW und drei Phasen unsere 11 kW. Hat der Drehstromanschluss 32 A verdoppeln sich die Werte entsprechend.
Eine Ladeleistung von 11 kW ist in der Regel ausreichend, um ein EV über Nacht wieder mit genügend Reichweite zu versorgen. Nehmen wir wieder den 50 kWh Akku, diesmal mit 11 kW geladen ergibt dies ca. 5 Stunden Ladezeit. Auch die Ladeverlust gehen hier auf rund 10 Prozent runter.
Eine Wallbox muss beim Netzbetreiber angemeldet (11 kW) oder auch genehmigt werden (22 kW). Dies übernimmt in der Regel der Elektriker, der Ihnen auch die Wallbox installiert.

Fest montierte, aber dennoch leicht abnehmbare Wallbox für Zuhause zur Ladung über Typ 2 mit 11 bzw. 22 kW.

Wärmepumpe

Bei Elektroautos gibt es serienmäßig oder als Extra meist die Möglichkeit eine Wärmepumpe zu bestellen. Die Wärmepumpe ist eine Unterstützung der Heizung und auch der Klimatisierung. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sie aus einer kWh Energie ein mehrfaches an Heiz-/Kühlleistung erzeugen kann. Im Bereich Winterbetrieb haben wir etwas über den Einfluss der Wärmepumpe auf die Heizung geschrieben.

Wechselstrom (AC)

Mit Wechselstrom bezeichnen wir einen Strom, der seine Fließrichtung (Polung) regelmäßig ändert und umkehrt, im europäischen Netz 50mal pro Sekunde (50 Hertz). Dieser Wechselstrom hat im Haushaltsbereich eine Phase und in Deutschland eine Spannung von 230 Volt (V). Eine gebräuchliche Absicherung für unsere Anwendungen im Haushalt ist dabei eine Stromstärke von 16 Ampere (A).
Beim Dreiphasenwechselstrom, auch Drehstrom genannt, werden drei Leiter („Phasen“) genutzt, bei denen die Phasenwinkel der drei Wechselstromleiter jeweils um 120 Grad zueinander versetzt sind. Damit lassen sich bei gleichem Leitungsquerschnitt höhere Leistungen übertragen als bei einphasigem Wechselstrom. Durch diese Möglichkeit erreichen wir die von den Ladegeräten schon bekannten 11 oder 22 kW.

Winterbetrieb

Um den Winterbetrieb ranken sich in den sozialen Medien und der Presse viele Mythen und Horrorgeschichten. Vergessen Sie diese bitte ganz schnell.
Elektrofahrzeuge voll wintertauglich. Egal wie kalt es ist. In Norwegen z.B. wo es im Gegensatz zu Deutschland noch richtigen Winter gibt, fahren über 50 % der Fahrzeuge elektrisch. Wie sollte das funktionieren, wenn das Elektroauto nicht wintertauglich ist?
Aus technischen Gründen verliert das EV im Winter Reichweite. Die Heizung wird elektrisch betrieben und die Energie wird auch aus dem Fahrakku genommen. Somit steht diese Energie natürlich nicht mehr für Reichweite zur Verfügung.
Wie hoch der Reichweitenverlust ist, hängt von den Einsatzbedingungen des EV ab und ob das Fahrzeug nur mit einem PTC Heizelement ausgerüstet ist oder auch eine Wärmepumpe besitzt.
Wie funktioniert die Heizung in einem EV: Das Auto steht bei Minusgraden im Freien und ist durchgekühlt. Wir lassen mal außen vor, dass die meisten Nutzenden Ihr Fahrzeug einfach per App vorheizen und in ein warmes Auto einsteigen.
Das EV wird gestartet und die Heizung soll 22 Grad im Innenraum erzeugen. Zuerst springt das PTC Heizelement (einfache elektrische Widerstandsheizung) an. Dies ist auf die Innenraumgröße und die mögliche Akkutemperierung ausgelegt. Dieses Heizelement kann eine Leistung von 2-6 kW haben. Der Vorteil beim EV ist, dass nicht erst Kühlwasser für den Motor und das Motoröl erhitzt werden müssen, wie beim Verbrenner. Die erzeugte warme Luft geht sofort in den Innenraum. In den ersten 5 Minuten der Fahrt wird je nach Kälte die volle Leistung des PTC Elements benötigt. Wir gehen mal von 4 kW aus. Danach hat der Innenraum schon eine gewisse Temperatur und die Leistung der Heizung wird reduziert auf z.B. 1-2 kW. Nach weiteren 5 Minuten kann die Heizung weiter reduzieren, weil wir uns der gewünschten Temperatur nähern und wir sind nur noch bei 700 Watt. Mit dieser Leistung wird die Temperatur dann auch gehalten.
Besitzt das Fahrzeug eine Wärmepumpe, ist der Bedarf an elektrischer Leistung nach den ersten 10 Minuten schon geringer. Dann kann die Wärmepumpe wenn die Innentemperatur erreicht ist diese auch halten. Wenn dann die Zieltemperatur erreicht ist, muss diese nur noch gehalten werden, was rund 500 Watt benötigt.
Wenn wir jetzt die verbrauchte Energie ausrechnen, die dem Akku entnommen wurde, kommen wir bei unserem Beispiel gut 1 kWh für die erste Stunde Fahrtzeit. Jede weitere Stunde benötigt nur 0,5 kWh, weil die Temperatur nur noch gehalten werden muss. Hat unser Fahrzeug eine Reichweite von 300 km und wir benötigen für die Fahrtstrecke 3 Stunden werden für die Heizung insgesamt 2,5 kWh Energie benötigt. Das sind bei einem 60 kWh Akku, der diese Entfernung möglich macht, unter 5% Reichweitenverlust.
Anders sieht es aus, wenn Sie mit dem EV nur kurze Strecken von z.B. 10 bis 20 Kilometer oder weniger fahren. Das Fahrzeug kühlt während der Standphase aus. Somit muss bei jedem Neustart das PTC wieder voll arbeiten, um den Innenraum auf Temperatur zu bringen. Entsprechend liegt die erforderliche Leistung immer bei 2-4 kW. Entsprechend wird auf nur einer Fahrt in 20 Minuten 1 kWh verbraucht. Jetzt benötigen Sie für die 300 km aber 15 Fahrten. Entsprechend auch 15 kWh. Auf unseren 60 kWh Akku macht das jetzt 25% Reichweitenverlust aus.
Es ist also nicht genau zu sagen, wieviel Reichweite ein Fahrzeug im Winter verliert. Es kommt auf Ihr Nutzungsverhalten an.
Auf Grund der Zahlen, können Sie jetzt auch einordnen, was Berichte zu sagen haben, man würde im Elektroauto im Winter im Stau erfrieren. Mit 10 kWh im Akku können Sie das Auto entspannt 20 Stunden auf 20 Grad heizen.

Ziegel

Fast jedes EV hat ein mobiles Notladegerät an Bord. Dieses Notladegerät hat auf der einen Seite einen ganz normalen Schuko-Stecker und auf der anderen Seite den Typ-2-Stecker. Dazwischen befindet sich in einem Kasten die Kommunikations- und Sicherungselektronik. Auf Grund der Form dieses Kastens, wird dieses Ladekabel im Sprachgebrauch Ziegel genannt. Der Ziegel hat in einigen Fällen einen Taster, über den der Ladestrom auf 6 / 8 / 10 A (Ampere) eingestellt werden kann. Dieser Wert mit unseren 230 V (Volt) multipliziert ergibt die mögliche Ladeleistung.
Sie können Ihr EV somit an jeder Steckdose aufladen. Aber Achtung!
Beim Laden über Schuko wird über viele Stunden eine im Haushaltsmaßstab hohe Leistung über die Stromleitung abgegriffen. Dabei können sich die Steckdose, die Zuleitung oder auch Verteiler erwärmen. Bei nicht fachgerechter Verkabelung kann dies auch zum Brand führen. Es ist wichtig, dass hochwertige Steckdosen eingesetzt werden und die Zuleitung zur genutzten Steckdose im Außenbereich oder der Garage möglichst direkt an den Hausverteiler angeschlossen sind. Im Zweifel fragen Sie einen Elektriker und lassen die Leitung prüfen.
Wenn wir beim Fahrzeug jetzt von einem gebräuchlichen 50 kWh Akku ausgehen, können wir diesen Wert durch die 2,3 kW-Ladeleistung teilen und kommen auf eine Ladezeit von gut 20 Stunden.
Nachteil dieser Schuko-Ladung sind die hohen Ladeverluste. Über diese 20 Stunden muss die Elektronik im Fahrzeug und im Ladekabel betrieben werden und auf der Leitung vom Verteilerkasten bis zum Fahrzeug entstehen Verluste durch den Widerstand der Leitung. Diese Ladeverluste können bis zu 20% betragen. Das bedeutet in unserem Beispiel, dass von den 2,3 kW nur 1,8 kW am Akku ankommen und zwar unter Umständen 10 bis 20 Stunden lang. Diese Ladeverluste müssen Sie natürlich auch bezahlen. Wenn Sie über eine eigene Photovoltaikanlage laden können Sie dies eventuell verschmerzen, wenn der Strom aber über den Netzbetreiber bezogen wird, können, je nach Fahrleistung über das Jahr, etliche kWh zusammenkommen.

Mobiles Ladekabel zum Anschluss an das Stromnetz ohne Wallbox oder Ladesäule. Kommunikationselektronik steckt in dem grauen Kasten („Ziegel“). Zum Anschluss über Adapter an Schuko, CEE blau, CEE 16 oder 32