Obwohl es auch möglich ist, das Elektrofahrzeug an der heimischen Steckdose mit 230 Volt aufzuladen, ist es doch wesentlich sicherer, eine Ladestation zu nutzen, um sein Elektrofahrzeug zuhause schnell und sicher laden zu können. Neben den Wallbox-Systemen der Automobilhersteller gibt es Wallboxen freier Hersteller, die für unterschiedliche Elektrofahrzeuge geeignet sind. Nicht jeder Automobilhersteller bietet für sein Elektrofahrzeug auch ein eigenes Wallbox-System an und so bleibt dem Nutzer die Frage, welche Ladestation für sein Elektrofahrzeug das richtige ist. Wir erklären die wichtigsten Fakten rund um heimische Ladestationen.
Was ist eine Wallbox?
Eine Wallbox (engl. „Wandkasten“) ist eine an der Wand befestigte Lademöglichkeit für Elektrofahrzeuge (auch für Plug-in-Hybride) nach IEC 62196. Sie ist die Schnittstelle zwischen Ladekabelstecker und dem Stromnetz und bietet meist unterschiedliche Ladestärken zwischen 11 und 22 kW an. Die Verbindung zwischen Auto und Wallbox findet meist mittels Typ-2-Stecker (Mennekes-Stecker) statt, asiatische Automobilhersteller bevorzugen den Typ-1-Stecker.
Der anliegende Strom ist meist Drehstrom mit 400 Volt mit einer Stromstärke von 16 oder 32 Ampere. Da der anliegende Wechselstrom für die Ladung der Traktionsbatterie in Gleichstrom umgewandelt werden muss, wird ein im Auto integrierter Gleichrichter benötigt. Das hat den Vorteil, dass bei der Installation einer heimischen Ladestation keine spezielle Vorrichtung zur Umwandlung des Stroms benötigt wird. Öffentliche Ladestationen sind meist mit Gleichstrom ausgestattet, sodass der Gleichrichter im Auto nicht benötigt wird.
Wie sind die Ladezeiten an einer heimischen Wallbox?
Grundsätzlich hängt die Ladezeit eines Elektroautos von der Ladekapazität seiner Batterie und der verwendeten Ladetechnik ab. An einer Haushaltssteckdose mit einer Ladeleistung von 2,3 kW (230 Volt/10 Ampere) beträgt die Ladezeit einer Batterie mit einer Kapazität von 20 kWh bei einer einphasigen Ladung zwischen 6 und 8 Stunden.
An einer Wallbox mit einer Leistung von 22 kW (400 Volt/32 Ampere) kann bei einer einphasigen Ladung nur theoretisch eine 7,4-kW-Leistung übertragen werden. Da sogenannte Schieflasten im Stromnetz zu vermeiden sind, ist die Leistung pro Phase in Deutschland aber auf 4,6 kW Leistung begrenzt. Ist im Fahrzeug ein dreiphasiges Ladegerät vorhanden, können die vollen 22 kW Leistung genutzt werden und die Batterie lädt innerhalb von einer Stunde komplett auf. Allerdings kann nicht jedes Elektroauto eine Ladeleistung von 22 kW garantieren – die Spanne der Leistung liegt je nach verbautem Ladegerät zwischen 3,7 und 22 kW. Bei der Ladung bestimmt der schwächste Wert die maximale Ladeleistung – ein Elektroauto mit einer Ladeleistung von maximalen 11 kW, zum Beispiel der BMW i3, kann natürlich an einer Ladestation mit einer Ladeleistung von 22 kW aufgeladen werden, aber dann nur mit den fahrzeugseitigen 11 kW.
Hat man also ein Fahrzeug mit einem einphasigen Bordladegerät oder einer geringen Ladeleistung, so kann man sich die Kosten für eine 22-kW-Wallbox plus Verkabelung sparen. Hier reicht auch ein Drehstrom-Anschluss mit 3,7 oder 11 kW aus. Allgemein können Fahrzeuge mit Typ-1-Stecker, beispielsweise der Nissan Leaf, nur einphasig und mit einer maximalen Ladeleistung von 7,4 kW geladen werden. Um diese meist aus dem asiatischen Raum kommenden Elektrofahrzeuge mit Typ-1-Stecker an öffentlichen oder privaten Ladestationen zu laden, muss meist ein Mode-3-Ladekabel von Typ 2 auf Typ 1 vorhanden sein. Mode-3-Ladekabel gibt es auch für Typ-2- auf Typ-2-Stecker und lassen Ladeleistungen bis zu 43 kW zu.
Addendum:
Quelle: green car magazine – Ausgabe III – 2017
Titelbild: Wallbox-Systemen der Automobilhersteller – Copyright ag visuell @ fotolia.com
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