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E-Mobility: Alles zu Ladesäulen

Was ist eine Ladesäule und wo findet man sie?

Elektrofahrzeuge benötigen Strom, so wie ein Verbrennungsmotor den Kraftstoff benötigt. Aufgeladen werden die E-Fahrzeuge an einer speziellen Ladestation, wegen der Ähnlichkeit zur klassischen Zapfsäule häufig auch Ladesäule genannt. Im Zuge der sogenannten Verkehrswende kommt der Elektromobilität eine große Bedeutung zu – und damit auch der Verbreitung der Ladesäulen in Deutschland. Vereinfacht ausgedrückt besteht die Ladesäule aus einer Steckdose, an denen die Fahrzeuge mittels Kabel und Ladegerät aufgeladen werden können. Die Nutzung der Ladesäulen kann sowohl kostenlos als auch kostenpflichtig sein.

Durch Verbesserungen der Elektromotoren und der Batterien ist auch die Zahl der Ladestationen in Deutschland rasant gestiegen. Es existieren zwei unterschiedliche Varianten für E-Fahrzeuge: die herkömmliche Ladestation und die sogenannten Schnelllader. Letztere findet man in der Regel an Stromtankstellen, die sehr häufig Teil einer normalen Kraftstofftankstelle sind. Hintergrund ist, dass Hybrid-Fahrzeuge sowohl betankt als auch aufgeladen werden müssen. Auch Parkhäuser bieten des öfteren Ladesäulen, an denen die Batterie aufgeladen wird, während Sie beispielsweise Ihre Einkäufe erledigen.

Wie funktioniert eine Ladesäule?

Das Aufladen läuft auf den ersten Blick wie beim gewöhnlichen Tanken ab. An der Ladesäule wird der Verschlussdeckel geöffnet und der Stecker der Ladestation eingesteckt. Nun kann der Gleichstrom aus der Ladesäule direkt in das Fahrzeug eingespeist werden (Gleichstromladen). Im Inneren der Ladesäule befindet sich ein kraftvoller Gleichrichter, der den Strom aus dem Stromnetz bereitstellt. Die Kommunikation zwischen Ladesäule und Fahrzeug erfolgt lediglich über das Batteriemanagementsystem, welches die Stromstärke entweder anpassen oder nach abgeschlossenem Ladevorgang abschalten kann.

Ladesäulen sind in der Regel kostspielig, da sie in der Lage sein müssen, sich auf unterschiedliche Traktionsbatterien einzustellen. Andererseits ist der Ladestrom sehr hoch und weist beim Ladevorgang nur wenig Verlust auf, da der Gleichstromanschluss direkt mit dem Anschluss des Fahrzeug-Akkumulators verbunden wird. Somit sind auch schnellere Ladezeiten möglich, sofern die Ladesäule zwischen 22 und 150 Kilowatt abgibt (Schnellladesäule).

Ferner kann ein Elektroauto auch über eine Haushaltssteckdose mit dem Stromnetz verbunden werden (Wechselstromladen). Dabei werden allerdings nur geringe Leistungen von weniger als 3,6 Kilowatt erreicht. Außerdem könnte sich die Steckdose mit der Zeit stark erhitzen und im schlimmsten Fall sogar in Brand geraten. Daher gibt es sogenannte Wandladestationen mit Typ-2-Stecker, die dauerhaft bis zu 7,2 Kilowatt übertragen können.

Wie funktioniert eine Ladesäule

Man unterscheidet zwischen Wechselstrom- und Gleichstromladen. Beim Gleichstromladen stellt ein Gleichrichter den Strom
aus dem Stromnetz bereit.

Kabel und Stecker

Die Norm IEC 61851-1 unterscheidet drei Möglichkeiten, wie Ladestation und Auto miteinander gekoppelt werden können. Entweder ist das Kabel fest mit der Ladesäule verbunden, oder fest mit dem Auto oder beidseitig gesteckt. In Deutschland hat sich der Typ-2-Stecker durchgesetzt, der von der Europäischen Union zum Standard-Typ für öffentliche Stromtankstellen erklärt wurde. Weil Typ 2 ("Mennekes-Stecker") meistens nur für das Wechselstromladen genutzt wurde, ist eine Erweiterung namens Combo 2 (CCS) zum Aufladen mit Gleichstrom eingeführt worden.

Fahrzeuge aus asiatischer Produktion haben häufig CHAdeMo-Anschlüsse. Dabei handelt es sich um den Markennamen einer Schnittstelle, die auf Gleichstrom basiert und Elektro- bzw. Hybridfahrzeuge mit hoher elektrischer Leistung laden soll. Der CHAdeMo-Stecker sieht entsprechend anders aus, als die Combo-2-Kupplung und ist in den meisten Fällen fest über das Kabel mit der Ladesäule verbunden. Nicht selten verfügen Fahrzeuge mit CHAdeMo-Anschluss auch über einen Extra-Anschluss zum Wechselstromladen, wobei häufig ein Typ-1-Stecker genutzt wird.

Wie hoch ist die Ladeleistung?

Wie bereits erwähnt, bieten die Gleichstrom-Ladestationen deutlich höhere Ladeleistungen, als die weit verbreiteten Typ-2-Wechselstrom-Stationen. Während letztere oftmals nur 11 oder 22 Kilowatt erzielen, sind für CCS und CHAdeMo Ladeleistungen von bis zu 50 Kilowatt Standard.

Elektroauto - Wie lange dauert das Aufladen

Die Dauer des Ladevorgangs ist abhängig vom Fahrzeug und der Leistung der Ladestation. Am langsamsten ist die
Haushaltssteckdose.

Wie lange dauert das Aufladen?

Hier kommt es sowohl auf die Leistungsfähigkeit der Ladesäule als auch auf das Fahrzeug an. Elektroautos, die für eine schnelle Aufladung ausgelegt sind, haben keinen Vorteil, wenn die Ladesäule schwach ist. Es kommt dann zu einer deutlich längeren Ladezeit. Beim Schnellladen wird der Akku nur bis 80 oder 85 Prozent aufgeladen, um ein Überladen der Zellen zu vermeiden. Der Ladestrom wird ab diesem Punkt begrenzt, so dass sich die letzten 15 bis 20 Prozent in die Länge ziehen. Die besagten 80 Prozent können bei modernen Akkumulatoren in 25 bis 30 Minuten erreicht werden.

Seit Ende 2016 gibt es in Europa auch Ultra-Schnellladesäulen mit 350 Kilowatt. In nur 20 Minuten wird die Batterie für weitere 300 Kilometer aufgeladen. Die Zahl der Ultra-Schnellladesäulen wird in den kommenden Jahren weiter stark zunehmen, vor allem an Autobahnen.

Grundsätzlich gilt: moderne Batterien laden sich schneller auf. Im Zusammenspiel mit der Ladeleistung ergeben sich dann entsprechende zeitliche Abweichungen.

Die Berechnungsformel:

Die Berechnungsformel für die Ladezeit eines Elektroautos ist einfach:
Batteriekapazität / Ladeleistung = Ladezeit
Beispiel: 100 kWh / 50 kW = 2 Stunden


Ladezeiten im Überblick:


Ladestation Dauer
Haushaltssteckdose 8 – 14 Stunden
Haushaltssteckdose mit Wandladestation 2 – 6 Stunden
Öffentliche Ladesäulen 2 – 4 Stunden
Öffentliche Schnellladesäulen 1 Stunde
Ultra-Schnellladesäulen 20 – 30 Minuten


Wie bezahlt man das Aufladen?

Neben kostenlosen Ladesäulen gibt es auch kostenpflichtige. Oftmals gehören diese zu den Bezahlnetzwerken Intercharge oder Ladenetz.de. In beiden Fällen müssen die Kunden einen Vertrag mit einem Anbieter abschließen, der Teil des Netzwerks ist. Nun ist es möglic, an allen Stationen des Anbieter-Verbunds zu laden. Mit einer Smartphone-App oder einer Karte kann sich der Fahrer identifizieren und den Ladevorgang starten. Später erhält der Kunde von seinem Stromanbieter die Abrechnung.

Ladesäulen Bezahlung

Um ein E-Auto aufzuladen muss man häufig einen Ladestromvertrag abschließen.

Es gibt aber auch zahlreiche öffentliche Ladesäulen, an denen man ohne einen solchen Fahrstromvertrag laden kann. Hier wird der Vorgang mit einer App, über ein intelligentes Ladekabel oder das Smart Charging freigeschaltet. Über die App kann beispielsweise mit PayPal oder Kreditkarte gezahlt werden.

Die Ladesäulenverordnung

Am 17. März 2016 trat die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie erlassene Ladesäulenverordnung (LSV) in Kraft. Diese soll durch konkrete Vorgaben den Ausbau der Stromtankstellen in Deutschland weiter beschleunigen und gleichzeitig Rechtssicherheit schaffen. Der genaue Titel lautet "Verordnung über technische Mindestanforderungen an den sicheren und interoperablen Aufbau und Betrieb von öffentlich zugänglichen Ladepunkten für Elektromobile". Die Ladesäulenverordnung setzt die europäischen Vorgaben der Richtlinie 2014/94/EU für Ladestecksysteme an Ladepunkten in deutsches Recht um. Ein wesentlicher Bestandteil der LSV ist die Vorgabe genormter Stecker- und Kupplungssysteme (Typ-2 und Combo-2) für neue Ladestationen.

Am 12. Mai 2017 segnete der Bundesrat eine Novelle der Ladesäulenverordnung ab. Die geänderte LSV wird in der Branche auch als LSV II bezeichnet und erhöhte die Benutzerfreundlichkeit, indem punktuelles Aufladen von Fahrzeugen auch ohne Vertrag ermöglicht wurde. Die Änderungen traten am 14. Juni 2017 in Kaft.

Zur Ladesäulenverordnung


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