Über Drehstrom-Ladegeräte in Elektroautos

Warum wieder nur 7,4 kW?

Mittlerweile gibt es eine gute Auswahl zumindest virtueller Elektroautos. Bei vielen Modellen, die gut passen, gibt es AC-Ladung nur bis 7,4 kW. Das liegt daran, dass bei einphasig mit 32 Ampere laden derzeit meistens Schluss ist. Dreiphasig wäre gut, aber teuer

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Bei jedem neuen Elektroauto hoffen Deutsche darauf, dass der Hersteller 11 oder besser 22 kW AC-Ladung anbietet. Häufig sind es jedoch nur 7,2 bis 7,4 kW – je nachdem, wie der technische Redakteur den Wert angibt. Um zu verstehen, warum das so ist, müssen wir die reinen elektrischen Leistungsangaben verlassen und zurück in die Welt von Tesla vs. Edison gehen: Wechselstrom vs. Gleichstrom. Denn an Ladestationen kommen beide Arten von Stromversorgung vor.

Die Traktionsbatterie eines Elektroautos nimmt Gleichstrom („direct current”, DC) an. Wenn Sie an einer DC-Ladestation stehen, verhandelt die Batteriesteuerung mit der Ladestation über die Leistung, die zur Verfügung gestellt werden soll. Danach schaltet sie die DC-Kontakte der Station auf jene der Batterie: Es wird geladen. Die erforderliche hohe Leistung nimmt die Station meistens aus dem Mittelspannungsnetz. Es soll am Schnelllader ja schnell gehen. Diese Art der Ladung umgeht das Onboard-Ladegerät, das in jedem Elektroauto erheblich Platz wegnimmt. Doch wozu ist dieser Onboard-Lader dann überhaupt da?

Eigentlich könnte alle Technik im Onboard-Lader komplett in die Ladestation wandern. Das Gerät wandelt nämlich Wechselspannung in Gleichstrom zur Ladung der Batterie um. Vielleicht wird das in ferner Zukunft passieren, um Elektroautos günstiger und leichter zu machen. Doch aktuell lohnt es sich noch, ein eigenes Ladegerät spazieren zu fahren, weil es einfach so viele Wechselstrom-Quellen gibt („alternating current“, AC), die der Onboard-Lader nutzen können sollte.

Schukostecker-Laden

Für Elektroautos vom Anfang dieses Jahrhunderts war der ganz normale Haushaltsstecker eine benutzbare AC-Stromquelle. In Deutschland und Europa liegt eine 50-Hz-Wechselspannung am Phasenleiter der Standardstecker an, den der Verbraucher gegen einen Neutralleiter (auch: „Nullleiter“) legt, um eine Spannung von 230 V zu erhalten. Eine normale Mehrfachsteckdose erlaubt in Deutschland bis 16 A Stromstärke. Da die Dinger jedoch nicht dafür gebaut werden, das zehn Stunden und mehr zu tun, begrenzten wie heute auch die meisten Vorladegeräte ("Ladeziegel") auf 10 A. Mit den entsprechenden 2,3 kW konntest du einen Nissan Leaf der ersten Generation (Batterie: 24 kWh) in zehn Stunden von fast null aufladen. Die Wallbox zog (wie entsprechende Ladegeräte) 16 A, was bei 230 V zur altbekannten Ladeleistung von rund 3,7 kW brutto führt. Damit wurde ein Leaf über Nacht voll, genauso wie andere Elektrofahrzeuge der ersten Generation.

Schon damals zeigte jedoch der Tesla Roadster mit 56 kWh Kapazität, dass hier der letzte Satz noch nicht gesprochen war. Der Wagen zog von einer Phase 32 A (kam also auf 7,4 kW brutto), damit die Batterie in maximal rund 10 Stunden voll war (für die Nachrechner: Teslas Ladegerät im Roadster hatte noch rund 20 Prozent Verlustleistung). Bei einphasig mit 32 A ist es seitdem bei vielen außereuropäischen Herstellern geblieben, obwohl Tesla, BMW, Smart und Renault früh dreiphasige Ladegeräte anboten.