Der Verbrennungsmotor soll bereits 2035 der Vergangenheit angehören, darauf hat sich die Europäische Union (EU) unlängst geeinigt. Ziel des sogenannten „Green Deals“ – der auch das AUS des Verbrennungsmotors beinhaltet – ist es, die CO2-Emissionen nachhaltig zu reduzieren und somit auch keine neuen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor mehr zuzulassen. Die Zukunft heißt also eindeutig E-Auto. Immer mehr Unternehmen und Privatpersonen setzen daher bereits heute auf Elektromobilität. Wer sich im Jahr 2024 für ein Elektroauto entscheidet, muss sich aber zunächst mit zwei wesentlichen Fragen auseinandersetzen:
Die gute Nachricht: Aktuell entwickelt sich der Bereich der E-Mobilität rasant weiter. Ladestationen im privaten und öffentlichen Raum werden erschlossen und an neuen Technologien im Bereich der Elektromobilität wird laufend geforscht. Doch betrachten wir zunächst die vermeintliche Achillesferse der E-Mobility: Ladepunkte & Ladezeiten.
Zunächst ist es wichtig zu wissen, dass grundsätzlich zwischen dem sogenannten AC-Laden (Wechselstrom) und dem DC-Laden (Gleichstrom) unterschieden wird. AC steht dabei für „Alternating Current“ und DC für „Direct Current“. Beim AC-Laden wird der Wechselstrom, der aus dem Stromnetz gezogen wird, im Fahrzeug zu Gleichstrom umgewandelt. Dieser Gleichstrom lädt dann die Batterie des Elektrofahrzeuges auf. Der Unterschied beim DC-Laden: Der Strom wird direkt in der Ladesäule zu Gleichstrom umgewandelt, bevor er direkt in die Batterie des Fahrzeugs geladen wird. Und hier liegt bereits der erste Unterschied in der Ladezeit: das AC-Laden, das auch als „Normalladen“ oder „reguläres Laden“ bezeichnet wird, dauert wesentlich länger als das DC-Laden, das auch als „Schnelladen“ bekannt ist.
Der größte Unterschied beim AC-Laden von Elektroautos entsteht jedoch im Fahrzeug selbst und weniger in der Infrastruktur. Es kommt nämlich insbesondere auf die Leistung des Onboard-Ladegerätes des Fahrzeuges an. Typische Leistungsstufen sind 11kW oder 22kW. 22kW bildet hier schon die Ausnahme und ist nur in Verbindung mit 3 x 32 Ampere Versorgung möglich, die nur in wenigen Haushalten/Parkhäusern/Tiefgaragen/Parkplätzen zur Verfügung steht. Am gängigsten sind 3 x 16 Ampere, wodurch ca. 11kW Ladeleistung ermöglicht wird. Hat das Fahrzeug jedoch nur ein einphasiges Onboard-Ladegerät wird die Ladeleistung durch das Fahrzeug auf ca. 3,7kW reduziert.
Das heißt also: nicht alle E-Fahrzeugmodelle sind mit einer DC-Ladestation kompatibel!
Nachdem wir nun die grundlegenden Unterschiede zwischen AC- und DC-Laden betrachtet haben und auch wissen, dass das jeweilige Automodell bei der Ladezeit eine wesentliche Rolle spielt, werfen wir nun einen Blick auf die Übersicht der Faktoren, die die Ladezeit eines Elektroautos beeinflussen können:
Wie bereits vorab beschrieben, hängt die Ladezeit von vielen verschiedenen Faktoren ab. Es gibt also nicht „die eine durchschnittliche Ladezeit“ für E-Autos. Die Ladezeit ist einerseits von der verfügbaren Versorgungsleistung seitens Ladesäule, der Leistungsfähigkeit der Batterie beim Laden, dem Ladezustand der Batterie und der Kapazität bzw. Energieinhalts der Batterie. Für dieses Beispiel gehen wir von einem Energieinhalt von 80kWh de Batterie aus. Aber, es kann aufgrund der entsprechenden Ladeleistung an der entsprechenden Ladesäule unterschieden werden:
Generell können je nach Ladeleistung drei unterschiedliche Ladearten unterschieden werden:
Quelle: Shell
Achtung: Schnelles Laden ist zwar praktisch, aber teurer und nicht mit allen E-Autos möglich. Außerdem ist das schnelle Laden weniger schonend für die E-Auto-Batterie! Zu beachten gilt auch, dass im privaten und öffentlichen Raum aktuell vorwiegend AC-Ladesäulen zu finden sind. Eine vollständige Ladung bis 100% wird üblicherweise an AC-Ladesäulen durchgeführt. DC-Lademöglichkeiten gibt es überwiegend an Autobahn-Raststationen. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Fahrzeugbatterien bei höheren Ladezuständen (ab ca. 80%) die Ladeleistung stark reduzieren. Daher ist eine Schnellladung nur bis ca. 80% sinnvoll um rasch voranzukommen.
Der Ausbau von DC-Ladestationen (350 kW) wird auch in Zukunft ein wesentliches Thema bei der Verbesserung der Ladezeiten sein. Die Hochleistungsladestationen ermöglichen es, Elektrofahrzeuge in deutlich kürzerer Zeit aufzuladen und eignen sich daher besonders gut für Langstrecken, die mehrere Ladestopps erfordern.
Die Optimierung von E-Automodellen und ihrer Technologie ist eine weiter wichtige Säule in puncto „Verbesserung der Ladezeiten“, damit das DC-Laden überhaupt erst möglich wird. Fortschritte in der Batteriechemie etwa könnten die Ladezeiten weiter verkürzen und die Energiedichte erhöhen. Ebenso spielen effiziente Kühlsysteme eine wichtige Rolle, um die hohen Ladeleistungen sicher handhaben zu können, ohne die Batterie zu überhitzen. Diese technologischen Innovationen haben derzeit noch nicht ihr volles Potenzial ausgeschöpft und werden entscheidend für die Zukunft der Elektromobilität sein. Ein weiterer Aspekt ist die Integration von intelligenten Ladesystemen, die das Laden dynamisch anpassen und optimieren können. Beispielsweise könnten solche Systeme die Ladezeiten reduzieren, indem sie Ladeprofile basierend auf dem Batteriezustand und den aktuellen Netzbedingungen anpassen.
Neben technologischen Fortschritten sind auch politische Maßnahmen und Investitionen in die Ladeinfrastruktur von großer Bedeutung. Regierungen und Unternehmen müssen zusammenarbeiten, um ein flächendeckendes und effizientes Netz von E-Ladeplätzen zu schaffen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kombination aus technologischen Innovationen, strategischem Ausbau der Ladeinfrastruktur und politischer Unterstützung entscheidend dafür sein wird, das Laden von Elektroautos in Zukunft signifikant zu vereinfachen und die Ladezeiten deutlich zu verkürzen.
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