Februar 2022
Was man als E-Fahrer als erstes lernen muss
Relativ spontan haben wir uns entschlossen, ein Elektroauto zu kaufen. Keines ab Werk sondern ein neues Fahrzeug, das der HĂ€ndler auf Vorrat bestellt hat. So ist die âLieferzeitâ rund drei Wochen statt drei Quartale, aber durch die Vorauswahl des HĂ€ndlers können wir z.B. keinen adaptiven Tempomat bekommen.
In der Zeit bis zur Ăbergabe lernen wir im Schnelldurchgang, wie das mit dem Laden funktioniert.
ZunÀchst sind da drei Arten Strom: AC oder auch Wechselstrom und DC oder auch Gleichstrom - und Drehstrom.
Bei Gleichstrom ist immer ein Anschluss der Pluspol und einer der Minuspol, der Strom flieĂt immer in dieselbe Richtung. Bei Wechselspannung Ă€ndert sich die FlieĂrichtung und damit auch der Plus- und der Minuspol stĂ€ndig, in unserem Stromnetz 50mal in der Sekunde.Â
AC ist der Wechselstrom, den wir aus der Steckdose bekommen und hat den Vorteil, dass er mit relativ wenig technischem Aufwand in seiner Spannung (âVoltzahlâ) verĂ€ndert werden kann, das geht nĂ€mlich ĂŒber Transformatoren. Dieses einfache und verlustarme Umspannen ist bei groĂen, landesweiten Stromnetzen wichtig, weil man fĂŒr die Ăberlandleitungen hohe Spannungen (âVoltzahlâ) braucht, vor Ort aber eher niedrige Spannungen.Â
Unser Stromnetz ist dreiphasig, das heiĂt, dass in den meisten HĂ€usern drei Wechselstromleitungen vorhanden sind. Die 50 Hertz, mit denen der Strom die Richtung wechselt, sind dabei in jeder Leitung zeitlich um 1/3 versetzt. Das nennt sich auch Drehstrom und bei drei solchen 230V-Leitungen kann man zwischen den Leitungen 400V messen.
Das Elektroauto kann nun wahlweise mit Wechselstrom, Drehstrom oder Gleichstrom geladen werden.
Der Akku des E-Autos hat auch eine relevante Leistung, dass sind die KapzitĂ€t in Kilowattstunden (kWh). Eine Kilowattstunde entspricht der FĂ€higkeit des Akkus, eine Stunde lang eine Leistung von 1000 Watt abzugeben bevor er leer ist (oder zwei Stunden eine Leistung von 500 Watt).Â
1. Laden mit Wechselspannung
Die meisten E-Autos haben auch heute noch einen âLadeziegelâ im Kofferraum, also einen Adapter, der die 230V aus der Steckdose auf eine geeignete Weise in die Ladebuchse des Autos leitet.Â
Ein typischer heimischer Stromkreis kann einen Strom bis zu 16A (AmpĂšre) aushalten bis die Sicherung rausfliegt, bei 230V ergibt sich daraus eine maximale Leistung von 3.680 Watt (die Einheiten sind praktischerweise so definiert, dass Volt mal AmpĂšre die Wattzahl ergibt).
Das Laden eines komplett leeren Akkus mit 40kWh dauert so theoretisch 10,8 Stunden (40kWh/3,68kW=40000Wh/3680W).Â
Eine normale Steckdose darf aber tatsĂ€chlich nur eine Dauerlast von 2000 Watt abgeben. An den Steckkontakten kommt es zu ĂbergangswiderstĂ€nden, die zur Erhitzung fĂŒhren; je mehr Strom flieĂt um so heiĂer wird es. Also haben die meisten Ladeziegel eine Begrenzung auf 2000 Watt = 2kW, was bei einen leeren 40 kWh-Akku zu 20 Stunden Ladezeit fĂŒhrt. Â
Der Ladeziegel ist insofern eher Plan C, den man zum Beispiel im Urlaub nutzt, um im Notfall wieder so viel Strom in den Akku zu bekommen, dass man es zu einer richtigen Ladestation schafft.Â
Ein Tesla-Fahrer hat mir mal erzĂ€hlt, er habe sein Modell 3 zwei Jahre an der Steckdose geladen, diese sei schon durch die bei 2kW entstehende WĂ€rme in der Zeit geradezu knusprig geworden, also spröde und brĂŒchig.
2. Laden mit Drehstrom
Drehstrom wird oft auch als Starkstrom bezeichnet, weil die Leitungen und Steckdosen groĂzĂŒgiger ausgelegt sind als die normalen Haushaltsstromkreise und man durch die höhere Spannung zwischen den Phasen auch mehr Leistung entnehmen kann.Â
Ein E-Auto lĂ€dt man mit Drehstrom daheim ĂŒber eine Wallbox, was nichts anderes ist als der Ladeziegel, nur fest an der Wand verschraubt und mit 11000 oder 22000 Watt Leistung (11kW oder 22kW)
Wallboxen mit 11kW muss man dem Stromnetzbetreiber anzeigen, bei 22kW braucht man eine Genehmigung.
Das Laden eines leeren 40kWh-Akkus dauert an diesen AnschlĂŒssen 3,6 bzw. 1,8 Stunden.
3. Laden mit Gleichstrom
Bei DC-LadesĂ€ulen wird erheblich mehr Strom abgegeben und das Laden ist daher erheblich schneller. DC-Ladestationen beginnen bei 50 kW und bieten bei den 2023 ĂŒblichen LadesĂ€ulen an Autobahnen bis 250 kW.
Der leere 40kWh Akku ist an einer solchen SĂ€ule in weniger als einer Stunde (50kW) bzw. wenigen Minuten (250kW) voll.
So weit die Theorie.
Unser Wagen ist ein Hyundai Kona mit einem 39kWh-Akku, der mit 11kW Wechselstrom oder 50kW Gleichstrom laden kann. Wenn der Rest auch passt.Â
Der Rest ist:
- Ladezustand des Akku: Je voller der Akku ist um so langsamer lÀdt er. Das kennt man vom Handy, die letzten 5% dauern ewig, wenn man sie mit den 5% von 55-60% vergleicht. WÀhrend der Akku bei 50% Ladung 50kW abnehmen kann, sinkt die Leistung ab 80% rapide.
- Temperaturen: Ist es zu kĂ€lt lĂ€dt der Akku langsamer, ist es zu warm auch. Gemeint ist die Kombination aus der AuĂentemperatur und der des Akkus. Der Akku hat ein eigenes Temperaturmanagement, das hier ausgleichen aber nicht zaubern kann.
- LadesÀulen: An Tesla-Superchargern haben wir bislang nie mit mehr als 36kW geladen, dabei könnten die eigentlich bis 250kW. Das gleiche an alten e.on-SÀulen. An neuen SÀulen anderer Anbieter mit 250kW ist bei normalen Temperaturen und Ladestatus unter 80% eine Abnahme von 50kW normal.
Die Stecker.
In Europa sind aktuell drei Typen an Ladesteckern zu finden, die zur allgemeinen Verwirrung eigentlich zwei Typen sind.
CHAdeMO: Ist bei Autos nicht mehr wirklich verbreitet und unterstĂŒtzt nur DC-Laden, ist daher aber an vielen SchnellladesĂ€ulen noch vorhanden.. Â
Mennekes/Typ2: Ist in der EU normiert, kann AC mit Wechsel- und Drehstrom sowie DC, funktioniert aber bei DC-Laden nur bis 70kW.Â
CCS: Ist eigentlich auch ein Mennekes/Typ2, wird auch in der EU-Norm fĂŒr Typ2 beschrieben, heiĂt aber an der LadesĂ€ule anders. Unter dem ursprĂŒnglichen âMennekes-Steckerâ ist ein weiteres Abteil mit zwei sehr voluminösen Kontakten, ĂŒber die bis zu 250kW und zukĂŒnftig mehr an Gleichstrom flieĂen können.
Die meisten E-Autos haben heute einen CCS-Anschluss zum Schnellladen an DC-LadesĂ€ulen, der ja auch zugleich ein Mennekes/Typ2-Anschluss fĂŒrs AC-Laden ist.
Manche Ă€lteren Fahrzeuge mit 50kW Ladeleistung haben dummerweise einen Typ2 Anschluss ohne die CCS-Erweiterung. Theoretisch könnten sie auch mit CCS laden, weil ja auch der Typ2-Anteil DC bis 70kW laden kann, aber wenn die Buchse am Auto versenkt eingebaut ist, kann man einen CCS-Stecker nicht einstöpseln, weil der untere Teil mit den zwei DC-AnschlĂŒssen das verhindert. Da bleibt dann an der Autobahn nur die Hoffnung auf eine alte LadesĂ€ule, die auch Typ2 unterstĂŒtzt.
Die Kabel.
Ein Typ2-Ladekabel ist bei Elektroautos ĂŒblicherweise dabei. Bei öffentlichen LadesĂ€ulen mit bis zu 22kW ist normalerweise kein Kabel an der LadesĂ€ule vorhanden, man muss ein eigenes mitbringen, das aber bis zum Schluss automatisch in Fahrzeug und LadesĂ€ule verriegelt wird. âBis zum Schlussâ ist je nach Auto eine Frage der Definition. An unserem Auto kann man einstellen, dass der Stecker am Auto nach Erreichen des gewĂ€hlten Ladelimits entriegelt wird. Wird er am Auto abgezogen, entriegelt die SĂ€ule ihn auch, bei falscher Einstellung kann uns daher durchaus das Kabel geklaut werden, was einen Schaden von 100-150⏠darstellt.
Bei LadesÀulen mit fest angebrachtem Kabel ist es jedoch ein Gebot der Höflichkeit, nach dem Laden automatisch zu entriegeln, damit andere auch laden können.
Heimische Wallboxen haben meistens ein Kabel fest montiert, es gibt aber fast jedes Modell auch mit einer Buchse, so dass man ein eigenes Kabel nutzen kann.Â
DC-Ladestationen sind besondere High-Tech-Anlagen. Die Kabel sind extrem dick, weil die Leitungen darin einen groĂen Querschnitt haben mĂŒssen. AuĂerdem werden die Leitungen und Stecker ordentlich warm und es ist ein eigenes KĂŒhlsystem darin enthalten. Deshalb sind die Kabel bei DC-Ladestationen immer fest an der Ladestation montiert.
(Volker König)














