Wissenswertes über E-Charging/Ladestationen

Strom aus der Steckdose: Bei einer Ladestation für Elektrofahrzeuge handelt es sich um eine speziell konzipierte Ladestation, die in ihrer Bauweise meist einer Zapfsäule für Kraftstoffe nachempfunden ist. Umgangssprachlich wird sie daher auch gelegentlich Stromtankstelle oder Ladesäule genannt.

Ladestationen können öffentlich oder nichtöffentlich zugänglich sein und bestehen im einfachsten Fall aus einer Steckdose, an welcher das Fahrzeug über eine Kabelverbindung und ein Ladegerät aufgeladen werden kann (konduktives Ladesystem für Elektrofahrzeuge nach DIN EN61851-1). Es gibt kostenpflichtige, kostenlose und von Vereinen für ihre Mitglieder betriebene Ladestationen. Entsprechende Schnellladestationen sind vor allem für den Langstreckenverkehr gedacht, um Nutzern von Elektrofahrzeugen die Möglichkeit zu geben, ihr Fahrzeug mit hoher Leistung in kurzer Zeit aufzuladen. Für den täglichen Berufsverkehr, bei dem üblicherweise nur wenige Kilowattstunden elektrischer Energie verbraucht werden, reicht hingegen zum Laden in aller Regel eine normale Steckdose aus.

Von der Europäischen Union wurde der Typ-2-Stecker als Standardladesteckverbindung für Wechselstrom- und Drehstromanschlüsse festgeschrieben. Als Standard für das Schnellladen mit Gleichstrom wurde in der Europäischen Union das Combined Charging System (CCS) eingeführt und in Deutschland von Vertretern aus der Wirtschaft und der Politik gefördert. Andere in Europa verbreitete Gleichstromschnellladesysteme sind der aus Japan stammende CHAdeMO-Standard und das von dem Elektrofahrzeugbauer Tesla betriebene Supercharger-System.

Ladeprinzipien – Wechselstrom-, Drehstrom- und Gleichstromladen

Heutige Akkumulatorzellen können nur mit Gleichstrom geladen werden. Der Begriff des Gleichstrom- und Wechselstromladens beschreibt, in welcher Form der Strom in das Fahrzeug eingespeist wird.

Beim Wechselstromladen wird das Elektroauto einphasig über eine In-Kabel-Kontrollbox (ICCB) oder direkt über ein Ladekabel mit einer Haushaltssteckdose (Schukosteckdose) und damit mit dem Stromnetz verbunden. Damit werden nur Ladeleistungen <3,6 kW dauerhaft übertragen. Über 16-A-CEE-Steckdosen oder über eine Wandladestation mit Typ-2-Stecker können dauerhaft 3,6 kW bis 7,2 kW übertragen werden. Je nach Anbieter wird das Wechselstromladen mit bis zu 3,6 kW als „Standardladung“ oder „Notladung“ bezeichnet. Das Ladegerät ist im Fahrzeug integriert. Die Bordladegeräte in einigen Elektroautos sind teilweise in ihrer Leistung auf das Aufladen an haushaltsüblichen Steckdosen (3,6 kW) begrenzt und nicht in der Lage, dreiphasig zu laden, was dann zu entsprechend langen Ladezeiten führt und auch an leistungsfähigeren Drehstrom- oder Wechselstrom-Ladestellen keinen Zeitgewinn ermöglicht. Fahrzeuge mit dem Typ-1-Ladesteckanschluss laden darüber ausschließlich einphasig.

Beim Drehstromladen wird das Fahrzeug an das Dreiphasenwechselstromnetz mittels ICCB-Kabel an einer 400-V-Drehstromsteckdose oder über ein Ladekabel mit einer Ladestation verbunden. Das Kabel für Ladestationen wird im Fahrzeug mitgebracht und beidseitig mit einem Typ-2-Stecker ausgestattet oder fest an der Ladesäule montiert. Im Fahrzeug befindet sich ein Ladegerät, das den Dreiphasenwechselstrom vom Stromverteilnetz gleichrichtet, und mit dem Batteriemanagementsystem die Regelungsfunktionen (Ladeverfahren) übernimmt. Über das Ladekabel wird dem Fahrzeug die Belastbarkeit des Ladekabels und der Ladestation mitgeteilt. Bei Steckdosen übernimmt das ICCB-Kabel diese Funktion. Bei Bedarf begrenzt das Ladegerät im Fahrzeug den Strom, um die Zuleitungen nicht zu überlasten. Der Lader kann als Extragerät im Fahrzeug eingebaut sein (Smart ED oder Tesla Model S mit bis zu 22 kW) oder ist Teil der Motorsteuerung (Renault Zoé bis 43 kW).

Beim Gleichstromladen wird Gleichstrom aus der Ladesäule direkt in das Fahrzeug eingespeist. Er wird über ein leistungsstarkes Ladegerät in der Ladesäule entweder aus Stromnetz oder aus großen Pufferakkus an Solartankstellen bereitgestellt. Im Fahrzeug befindet sich nur ein Batteriemanagementsystem, das mit der Ladesäule kommuniziert, um die Stromstärke anzupassen oder bei vollem Akku abzuschalten. Die Leistungselektronik befindet sich in der Ladesäule. Wegen des starken Ladegerätes sind die Ladesäulen verhältnismäßig teuer. Gleichstromladen ermöglicht wegen des externen Ladegerätes sehr hohe Ladeleistungen. Das führt zu kurzen Ladezeiten. Voraussetzung dafür ist, dass die Ladesäule 22 bis 350 Kilowatt abgibt und ein entsprechender Gleichstrom-Anschluss am Fahrzeug vorhanden ist. Bei asiatischen Elektroautos ist der CHAdeMO-Anschluss am Fahrzeug integriert und auch der Tesla-Supercharger-Anschluss ist Standard am Fahrzeug. Hersteller von Autos mit CCS-Schnellladung (Stand 2015) bieten den Gleichstromanschluss als kostenpflichtige Zusatzausstattung an.

QUELLE: Wikipedia