Elektromobilität ist heute ein zentraler Baustein nachhaltiger Mobilität. Doch wie gelingt das AC-Laden von Elektrofahrzeugen sicher, effizient und schonend?
Um diese Frage zu beantworten, wird zunächst der grundsätzliche Aufbau einer Ladestation erläutert.
Wie funktioniert eine Ladestation für Elektrofahrzeuge?
Eine Ladestation für Elektrofahrzeuge besteht aus mehreren wichtigen Komponenten, die zusammenarbeiten, um ein reibungsloses Ladeerlebnis zu gewährleisten. Der Aufbau einer AC- und DC-Ladestation lässt sich in verschiedene Funktionseinheiten gliedern:
- Versorgen und Schützen: Diese Funktionseinheit sorgt dafür, dass die Ladestation sicher und zuverlässig mit Strom versorgt wird.
- Laden: Hierbei handelt es sich um den eigentlichen Ladevorgang, bei dem Energie in die Fahrzeugbatterie übertragen wird.
- Verbinden: Diese Einheit repräsentiert die elektrische Anschluss- und Verbindungstechnik innerhalb der Ladestation sowie zum Fahrzeug.
- Steuern und Überwachen: Diese Funktionseinheit steuert den Ladevorgang und überwacht wichtige Parameter, damit alles ordnungsgemäß und sicher.
- Vernetzen und Kommunizieren: Diese Einheit ermöglicht die Kommunikation zwischen der Ladestation, den Nutzern und anderen Systemen, wie z.B. einem zentralen Managementsystem.
Eine umfassende Einordung der gängigen Ladestandards und Steckertypen sind in den Grundlagen der E-Mobility-Ladetechnik anschaulich erklärt.
Wie lade ich Elektrofahrzeuge sicher, effizient und schonend wie möglich?
Der erforderliche Strom wird über die Funktionseinheit „Versorgen und Schützen“ in die Ladesäule gespeist, während die Funktionseinheit „Steurern und überwachen“ den Ladevorgang regelt.
Im Ladeprozess (Funktionseinheit: Laden) selbst wird zwischen den beiden grundlegenden Ladearten unterschieden: AC-Laden (Wechselstrom) und DC-Laden (Gleichstrom).
AC-Laden im öffentlichen und privaten Bereich
AC-Laden wird vor allem im privaten und halböffentlichen Bereich eingesetzt, also an Wallboxen, die sich im häuslichen Umfeld oder an Geschäften, Restaurants oder Hotels befinden. Das einfachere und kostengünstigere Konzept des Wechselstromladens bietet langsame bis mittel-schnelle Ladevorgänge mit Ladeströmen im Bereich von 6 bis 32 Ampere bzw. mit Ladeleistungen von 3,7 bis 22 kW.
AC-Laden mit Blick in das Fahrzeug:
Eine Besonderheit beim AC-Laden ist der im Elektrofahrzeug verbaute Onboard-Charger. Dieser wandelt den eingehenden AC-Strom in DC-Strom um, mit dem die Fahrzeug-Batterie geladen wird. Dass diese Wandlung im Elektrofahrzeug stattfindet und in der Ladestation somit entfällt, ist einer der Gründe dafür, weshalb AC-Wallboxen und AC-Ladesäulen im Vergleich zu DC-Ladesäulen meist deutlich günstiger und somit für einige Anwendungsbereiche attraktiver sind.
AC-Laden an der privaten Wallbox:
Das AC-Laden an der privaten Wallbox bietet eine bequeme und effiziente Möglichkeit, Elektroautos zu Hause zu laden. Mit einer fest installierten Wallbox in der Garage, im Carport oder am Stellplatz können Fahrzeuge über Nacht oder am Tag sicher und schonend geladen werden. Die Wallbox ist direkt mit dem Stromnetz verbunden und bietet eine höhere Ladeleistung als eine herkömmliche Haushaltssteckdose, was zu kürzeren Ladezeiten führt. Zudem sind Wallboxen mit verschiedenen Sicherheitsfunktionen ausgestattet, die den Ladevorgang überwachen und bei Bedarf unterbrechen, um Überlastungen oder andere Probleme zu vermeiden. Dies gewährleistet ein sicheres und zuverlässiges Laden des Elektrofahrzeugs.
Komfort beim AC-Laden mit fest angeschlossenem Ladekabel
Ein zentrales Element beim AC-Laden ist das AC-Leistungsschütz, das die Stromübertragung von der Ladestation ins Elektrofahrzeug freischaltet, sobald die Ladesteuerung den Ladevorgang freigibt. Diese Schütze sind weit verbreitet und zu günstigen Preisen erhältlich, was sie zur bevorzugten Wahl für private und gewerbliche Ladestationen macht.
Optional besteht die Möglichkeit, ein AC-Ladekabel fest an der Wallbox oder Ladesäule zu montieren. Dadurch entfällt für Nutzer das Mitbringen eines eigenen, mobilen Ladekabels. Das fest montierte AC-Ladekabel ist jederzeit schnell einsatzbereit und kann nicht einfach entwendet werden. Für Betreiber von Ladestationen bedeutet ein fest installiertes Ladekabel zwar einen etwas höheren Kostenaufwand, doch der Komfort-Zugewinn beim Anschließen des Elektrofahrzeugs wiegt diesen Nachteil oft auf. Die Ladekabel sind so konstruiert, dass sie langlebig, robust und überfahrsicher sind. AC-Ladekabel sind für verschiedene Leistungsklassen erhältlich und bieten so maximale Flexibilität und Kompatibilität für unterschiedliche Elektrofahrzeuge und Infrastrukturen.
Flexibilität durch variable Anschlussmöglichkeiten des AC-Ladekabels beim AC-Laden
Anstelle eines fest installierten Ladekabels kann bei AC-Ladestationen gemäß Typ-2-Ladestandard auch eine Infrastruktur-Ladedose installiert werden. Diese Lösung erhöht die Flexibilität erheblich, da Nutzer ihr eigenes mobiles Ladekabel mitbringen und dieses sowohl an privaten Wallboxen als auch an öffentlichen Ladesäulen einsetzen können. Die Ladedose, auch Socket oder Socket Outlet genannt, ist dabei nicht nur kostengünstiger, sondern reduziert auch das Risiko von Beschädigungen und Vandalismus, die an fest installierten Ladekabeln häufiger auftreten. Die Infrastrukur-Ladedosen können mit zusätzlicher Technik wie Temperatursensorik oder einer LED-Statusanzeige ausgestattet sein. Dadurch lässt sich die Ladestation passgenau auf die jeweiligen Anforderungen an Sicherheit, Komfort und Budget abstimmen, ohne die Kompatibilität mit unterschiedlichen Elektrofahrzeugen zu verlieren.
Wie kommt der Ladestrom ins E-Fahrzeug? Eine anschauliche Erklärung im Video.
Jetzt passende Produkte entdecken
Hier finden Sie eine Auswahl relevanter Produkte – basierend auf den Themen und Empfehlungen aus unserem Blogbeitrag.
