E-Ladesäulen: Hier gibt es Saft fürs Elektroauto!

Wallbox – die private E-Ladestation

Als Wallbox wird eine kompakte Wandladestation zum Laden von Elektrofahrzeugen bezeichnet. Angeschlossen wird sie an einen Starkstromanschluss (Dreiphasenwechselstrom) mit 400 Volt. Dieser wird auch für den Elektroherd genutzt, ist also in nahezu jedem Haus vorhanden.

Können alle drei Phasen genutzt werden, lassen sich Ladeleistungen von 11 Kilowatt (kW), 16 Ampere (A) und bis zu 22 kW (32 A) erreichen. Je höher die Ladeleistung, umso kürzer ist in der Regel die Ladezeit. Wenn bereits klar ist, dass das Elektroauto ohnehin längere Zeit am Tag oder über Nacht steht, reicht eine einfache 11kW-Wallbox.

Was ist eine E-Ladesäule?

Eine Wallbox oder auch E-Ladesäule ist eine Einrichtung, mit der Batterien von Elektroautos geladen werden. Man unterscheidet zwischen den meist im Privatbereich genutzten Wandladestationen (Wallbox) und öffentlichen E-Ladesäulen, die an Tankstellen und Parkplätzen installiert sind.

Wie schnell damit geladen werden kann, hängt von dem im Fahrzeug verbauten Ladegerät (On-Board-Charger) ab. Er wandelt den Wechselstrom aus dem Stromnetz in Gleichstrom um – nur den können die Akkus der Elektroautos aufnehmen. Einige Bordladegeräte lassen lediglich einphasiges und damit recht langsames Laden zu. Pauschal lässt sich die Frage nach der Ladedauer beim Elektroauto also nicht beantworten.

Die Ladeschnelligkeit ist aber nicht der einzige Vorteil der Wallbox, weitaus wichtiger ist die Sicherheit. Die Wandladestation dient als Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Stromnetz und dem E-Auto. Vereinfacht gesagt, teilt die Box dem Stromnetz mit, mit welcher Stromstärke das Auto laden kann. So ist die Hausinstallation besser vor Überlastung geschützt.

Ein cooler Stecker-Typ

Verbunden wird das Fahrzeug mit der Wallbox über ein Ladekabel mit Typ 2- Stecker, auch „Mennekes-Stecker“ genannt. Das Ladekabel kann im E-Auto mitgeführt werden oder auch mit der Wallbox fest verbunden sein. Der Typ 2-Stecker wurde speziell für das Laden von Elektroautos entwickelt und ist bereits für zukünftige, neue Anforderungen im Zuge der Energiewende gerüstet. Dazu gehört auch die sogenannte „bidirektionale Energieübertragung“, für die es allerdings noch keine festgelegte Norm gibt: Die Energie kann dann sowohl vom Stromnetz in den Fahrzeugakku übertragen, als auch aus dem Fahrzeugakku ins Stromnetz eingespeist werden. Elektroautos sollen so in Zukunft einmal eine wichtige Rolle für die Stabilisierung des Stromnetzes übernehmen und – solange sie stehen – als Speicher für erneuerbaren Strom dienen.

Der Typ 2-Stecker

Zukunftssichere Technik

Smarte Wallboxen

Vielseitige Möglichkeiten

Einfaches E-Mobility-Management mit smarter Ladestation

Mit einer Ladestation zu Hause oder am Arbeitsplatz kann man sein Elektroauto nicht nur einfach, schnell und sicher laden, sondern auch intelligent. Eine „intelligente“ oder auch „smarte“ Wallbox verfügt zusätzlich über einen Internetanschluss über Kabel oder WLAN. Das macht die Ladestation sehr vielseitig nutzbar. So kann man über eine Smartphone-App oder auf dem Touchscreen der Wallbox steuern, wann ein Ladevorgang abgeschlossen sein soll oder, dass nur geladen wird, wenn der Strompreis am niedrigsten ist. Dafür verfügen intelligente Wallboxen über eine Kommunikationsschnittstelle.

Die smarte Wallbox kann zusätzlich mit einem Lastenmangament-System ausgestattet werden. Das ist praktisch, wenn sie als Ladestation für mehrere Stellplätze dient: beispielsweise in der Tiefgarage einer Wohnungseigentümergemeinschaft. Laden gleichzeitig mehrere Fahrzeuge, verteilt sie die verfügbare Stromleistung gleichmäßig auf die angedockten Elektroautos. Ist einer der Ladevorgänge abgeschlossen, weil die Batterie voll ist oder das Elektrofahrzeug wegfährt, wird Leistung frei. Sie kann von den anderen Fahrzeugen genutzt werden. Wird die Wallbox an einen externen Abrechnungsdienstleister angeschlossen, registriert dieser, welcher Nutzer wann wie viel Strom für seine Ladevorgänge verbraucht hat, und erstellt eine genaue Kostenabrechnung.

Lastenmangament-System

Ladestation für mehrere Stellplätze

Wallbox und PV-Anlage

Synchronisation von Ladeleistung und verfügbaren Stromüberschüssen der PV-Anlage

Wer Strom aus der eigenen Photovoltaikanlage oder einem Batteriespeicher zum Laden nutzen möchte, benötigt ebenfalls eine smarte Wallbox. Diese synchronisiert im Sekundentakt die Ladeleistung mit den verfügbaren Stromüberschüssen der PV-Anlage und lenkt nur überschüssige elektrische Energie ins Auto. So lässt sich der Eigenverbrauch des selbsterzeugten Sonnenstroms steigern.

Zudem kann man die neuesten Wallboxen auch in Smart-Home-Systeme integrieren. Das wiederum schafft die Voraussetzung für ein intelligentes Lastmanagement, das nicht nur den Ladevorgang des Elektroautos nach dem Angebot von günstigem Wind- und Sonnenstrom steuert, sondern zum Beispiel auch die Wärmepumpe, den Geschirrspüler und die Waschmaschine.

Wallbox

die Vorteile auf einen Blick

  • ermöglicht deutliche kürzere Ladezeiten im Vergleich zur Haushaltssteckdose
  • passt sich der Hausinstallation an, um die maximale Ladeleistung zu erreichen
  • kommuniziert während des Ladens mit dem Auto, um den Prozess zu steuern und zu überwachen
  • verfügt über eine Kommunikationsschnittstelle nach höchsten Sicherheits- und Verschlüsselungsstandards
  • lässt sich mit einer Photovoltaikanlage koppeln und optimiert den Eigenstromverbrauch
  • bietet die Möglichkeit zur Kostenabrechnung

Alternating Current

AC-Ladesäulen

AC/DC: Tanken an öffentlichen Ladestationen

Die meisten öffentlichen Ladesäulen sind sogenannte AC-Ladesäulen. Sie funktionieren genauso wie die Wallboxen daheim mit dreiphasigem Wechselstrom (engl.: AC, „alternating current“). Erst das Ladegerät im Fahrzeug wandelt den Wechselstrom in den Gleichstrom für die Batterie um. Fast alle AC-Ladesäulen können mit dem Typ 2-Stecker nach europäischem Standard genutzt werden, der nach seinem Hersteller auch „Mennekes-Stecker“ genannt wird und sieben Kontakte aufweist.

Das Laden ist ganz einfach: Netzkabel einstecken, Auto abschließen, um das Kabel zu sichern und den Ladevorgang zu starten. Eventuell muss man sich noch per SMS oder App mit dem Abrechnungsdienstleister verbinden und die Ladesäule „freischalten“. Das Fahrzeug steuert den Ladevorgang automatisch oder nach den Vorgaben des Fahrers. Bei einigen Autos geht das über ein Lademenü, andere nutzen eine Smartphone-App, die jederzeit den Ladestatus anzeigen kann.

DC-Ladestationen oder Schnellladesäulen sind derzeit die mit Abstand schnellste öffentliche Lademöglichkeit. Sie stehen meist an Autobahn-Raststätten, damit Langstreckenfahrer zum Nachladen nicht in die nächste Stadt müssen. Im Unterschied zu Wallboxen und AC-Ladesäulen stellen die Schnelllader Gleichstrom (engl.: DC, „direct current“) bereit. Ein leistungsstarker Gleichrichter in der Ladesäule wandelt dazu den Wechselstrom aus dem Stromnetz um, der dann direkt und verlustarm in den Akku fließt.

Lademenü oder Smartphone-App

Zur Steuerung des Ladevorgangs

80 Prozent

in einer halben Stunde

So werden enorm hohe Ladeleistungen und entsprechend kurze Ladezeiten erzielt. DC-Ladestationen ermöglichen nicht selten ein Auffrischen der Akkus zu 80 Prozent in einer halben Stunde. Während man in der Raststätte einen Kaffee trinkt, ist das Auto geladen.

Die deutsche Autobranche will bis 2020 ein europaweites Netz mit 400 Ultra-Schnellladestationen an Autobahnen und anderen Hauptverkehrsachsen aufbauen. Das Versprechen: E-Auto-Batterien sollen daran binnen weniger Minuten zu 80 Prozent aufgeladen werden können.

Die neueren Schnellladesäulen sind meist für CCS-Stecker ausgelegt. Das „Combined Charging System“ ist ein internationaler Standard für Elektrofahrzeuge. Mit einem CCS-Stecker kann sowohl an Gleichstrom- als auch Wechselstrom-Ladesäulen getankt werden. Das System kombiniert den „Typ 2-Stecker“ mit der „Combo 2-Kupplung“ für Gleichstromladen durch zwei zusätzliche Leistungskontakte. Die meisten neueren Elektrofahrzeuge sind mit dem CCS-System ausgestattet. Allerdings fällt es bei deutschen Herstellern noch unter Sonderausstattung.

CCS-Stecker

Combined Charging System

Infrastruktur: Bund fördert 6.000 Ladestationen

Der Staat fördert aktuell massiv den Ausbau der Infrastruktur für die E-Mobilität. Wird man also bald an jeder Tankstelle auch Strom zapfen können? Danach sieht es bisher nicht aus. Aral, Shell, Esso & Co. verfügen aktuell nur über rund zwei Prozent der weit über 7.000 öffentlich zugänglichen E-Ladestationen in Deutschland. Die meisten Stromtankstellen werden hingegen von Parkhäusern, Stromversorgern wie der NEW Energie, Hotels und Supermärkten betrieben. Allein bei Aldi Süd, Rewe sowie bei vielen IKEA-Häusern können Kunden während ihres Einkaufs bereits die Batterien ihrer Elektroautos aufladen. BMW, Daimler, Ford und Volkswagen planen ein eigenes Netz von Schnellladestationen entlang der europäischen Hauptverkehrsadern.

E-Auto laden

Tanken an klassischen Tankstellen

Routenplaner im Internet

Für die Planung von Langstrecken

Barrierefreie Elektromobilität in Sicht

Wenn sich der Akku leert und die nächste Ladestation weit weg ist, beschleicht selbst routinierte E-Auto-Fahrer ein ungutes Gefühl, für das Fachleute bereits ein eigenes Wort gefunden haben: „Reichweitenangst“. Zum Glück gibt es heute Routenplaner im Internet, mit denen sich Langstrecken bereits zu Hause planen lassen. Unterwegs helfen kostenlose Apps fürs Smartphone wie Nextcharge, Plugsurfing oder Chargemap  dabei, eine Stromtankstelle zum Aufladen in der Nähe zu finden.

Die E-Ladesäulen der NEW Energie und jede öffentlich zugängliche Ladestation in Deutschland finden Interessierte auch auf dieser Karte im Internet.

Allerdings: Nicht an jeder öffentlichen Ladesäule kann jedes Auto auch tatsächlich laden. Ein E-Golf zum Beispiel nicht an den ultraschnellen Tesla-Superchargern – da dürfen nur Teslas ran.

Ein weiteres Hindernis: Bislang gibt es bei der öffentlichen Ladeinfrastruktur viele verschiedene Bezahlsysteme. Wer mit einem normalen Auto durch Deutschland fährt, braucht zum Tanken und Bezahlen nur eine Karte – die EC- oder Kreditkarte. Wer dagegen mit einem Elektroauto unterwegs ist, der muss gleich ein ganzes Bündel an Karten mitführen. Denn nicht alle Säulen lassen sich einfach per App freischalten, für viele benötigt man eine Kundenkarte.

Was also bislang fehlt ist ein barrierefreies Zugangs- und Abrechnungssystem für das spontane Laden der Stromer. Doch das soll dank einer Änderung der Ladesäulenverordnung schon bald kommen.

Einschränkungen beim Laden

barrierefreies Zugangs- und Abrechnungssystem fehlt