Der Umstieg auf Elektromobilität bietet viele Vorteile, doch das Konzept des „Tankens“ verändert sich radikal. Die Ladezeiten sind ein entscheidender Faktor für die Nutzbarkeit eines Elektroautos und werfen sowohl bei potenziellen als auch bei aktuellen Besitzern von Elektrofahrzeugen oft Fragen auf. Wie lange dauert das Aufladen eines Elektroautos wirklich? Ist Schnellladen immer die beste Option und wie lässt sich der Ladevorgang optimieren?
In diesem ausführlichen Artikel erklären wir die komplexen Faktoren, die die Ladezeiten beeinflussen, vergleichen die verschiedenen Ladeoptionen und zeigen Ihnen, wie Sie mit dem richtigen Wissen schneller und effizienter laden können. Egal, ob Sie als Neukäufer eines Elektrofahrzeugs Ladezeiten vergleichen, als Berufskraftfahrer Ihren Ladevorgang planen oder als Installateur Ladelösungen empfehlen: Nach der Lektüre dieses Artikels haben Sie ein klares Verständnis für die Dynamik des Elektroladens.
Wovon hängt die Ladezeit eines Elektrofahrzeugs ab? Die komplexen Faktoren
Auf die Frage „Wie lange dauert das Aufladen eines Elektroautos?“ gibt es keine einheitliche Antwort. Es ist eine Kombination verschiedener technischer Aspekte, die die Ladegeschwindigkeit bestimmen:
- Batteriekapazität (kWh): Dies ist der grundlegendste Faktor. Ein Auto mit einer größeren Batteriekapazität (ausgedrückt in Kilowattstunden, kWh) benötigt einfach mehr Energie zum vollständigen Laden. Ein kleines Stadtauto mit einer 40-kWh-Batterie lädt deutlich schneller als ein Luxus-SUV mit einer 77-kWh- oder sogar 100-kWh-Batterie, vorausgesetzt die Ladekapazität ist gleich. Je größer der „Tank“, desto länger dauert das Befüllen.
- Aktueller Ladezustand (SoC): Eine Batterie lädt sich nicht linear auf. Die letzten paar Prozent benötigen oft länger, um voll zu sein, als die ersten 80 %. Das liegt daran, dass der Innenwiderstand der Batterie mit zunehmender Ladung steigt und das Batteriemanagementsystem (BMS) des Fahrzeugs die Ladekapazität reduziert, um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Daher ist es oft effizienter, die Batterie auf etwa 80 % zu laden, insbesondere an Schnellladegeräten.
- Ladeleistung des Autos und der Ladequelle (kW): Dies ist ein entscheidender, zweiseitiger Faktor.
- Ladeleistung des Autos: Jedes Elektrofahrzeug verfügt über eine maximale interne Ladeleistung, sowohl für Wechselstrom (AC) als auch für Gleichstrom (DC). Selbst wenn eine Ladestation 22 kW liefern kann, wird Ihr Auto mit einer internen Ladeleistung von bis zu 11 kW (AC) niemals schneller geladen.
- Ladeleistung der Ladequelle: Dies ist die Leistung (ausgedrückt in Kilowatt, kW), die die Ladestation, die Steckdose oder das Schnellladegerät liefern kann. Die Ladezeit wird immer durch das „schwächste Glied“ begrenzt: Wenn Ihr Auto 11 kW verträgt, Sie aber an einem 3,7-kW-Heimladegerät laden, laden Sie mit maximal 3,7 kW.
- Ladekabeltyp (einphasig oder dreiphasig): Beim AC-Laden zu Hause oder an öffentlichen Ladestationen ist das Kabel entscheidend. Für geringere Leistungen (bis 7,4 kW) eignet sich ein einphasiges Ladekabel . Für höhere AC-Ladeleistungen (ab 11 kW und 22 kW) benötigen Sie ein dreiphasiges Ladekabel , sofern Ihre Hausinstallation und Ihr Auto dies unterstützen. Ein dreiphasiger Anschluss zu Hause erhöht theoretisch die Ladeleistung im Vergleich zu einem einphasigen Anschluss um das Dreifache.
- Umgebungstemperatur und Batteriemanagementsystem (BMS): Batterien funktionieren in einem bestimmten Temperaturbereich am besten. Bei kalten Temperaturen (unter 10 °C) oder extremer Hitze (über 30 °C) kann das BMS des Fahrzeugs die Ladeleistung automatisch reduzieren, um die Batterie zu schützen. Dies verlangsamt den Ladevorgang erheblich. Einige moderne Elektrofahrzeuge verfügen über einen Batterievorwärmer, um diesen Effekt zu mildern.
Unterschied zwischen normalem Laden und Schnellladen: Methoden und ihre Geschwindigkeit
Es gibt mehrere Möglichkeiten, ein Elektroauto aufzuladen, jede mit ihren eigenen Geschwindigkeiten und Anwendungsbereichen:
- Wandsteckdose (Wechselstrom – max. 2,3 kW): Dies ist die langsamste Methode, ähnlich wie beim Aufladen Ihres Telefons. Eine Standardsteckdose mit Schutzkontakt (Schuko) lädt mit maximal 2,3 kW.
- Ladezeit: Bei einer durchschnittlichen 60-kWh-Batterie kann es 24 bis 30 Stunden dauern, bis sie vollständig geladen ist. Ideal für Notfälle oder eine sehr eingeschränkte Nutzung, aber nicht für das tägliche Laden geeignet.
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Heimladestation (AC – 3,7 kW – 22 kW): Dies ist die gängigste Methode für den Heimgebrauch. Die Leistung variiert je nach Stromanschluss und Kapazität der Ladestation.
- 3,7 kW (1-phasig): Ungefähr 16–20 Stunden für eine 60-kWh-Batterie.
- 11 kW (dreiphasig): Etwa 5–7 Stunden für eine 60-kWh-Batterie, ideal für eine vollständige Aufladung über Nacht.
- 22 kW (dreiphasig): Obwohl möglich, ist dies in den Niederlanden für den Heimgebrauch aufgrund des erforderlichen Hochleistungsnetzanschlusses weniger üblich. Wenn Ihr Auto dies unterstützt, kann eine 60-kWh-Batterie in 3-4 Stunden vollständig aufgeladen werden.
- Öffentliche AC-Ladegeräte (11 kW – 22 kW): Diese sind häufig in Städten, Supermärkten oder Büros zu finden. Die Geschwindigkeiten sind mit denen eines High-End-Heimladegeräts vergleichbar.
- Ladezeit: Bei einer 60-kWh-Batterie variiert diese je nach Leistung der Ladestation und des Autos zwischen 3 und 7 Stunden .
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DC-Schnellladegeräte (50 kW – 350+ kW): Dies sind Ladestationen entlang von Autobahnen oder großen Autobahnkreuzen. Sie laden die Fahrzeugbatterie direkt mit Gleichstrom (DC) und umgehen dabei den internen AC/DC-Wandler des Fahrzeugs.
- Ladezeit: Ziel des Schnellladens ist es, Sie schnell wieder mobil zu machen. Ein typischer Schnellladevorgang lädt 10 bis 80 % der Batteriekapazität auf. Dies dauert je nach Ladekapazität und Fahrzeug typischerweise 20 bis 60 Minuten . Die letzten 20 % dauern in der Regel am längsten, da die Ladekapazität zum Schutz der Batterie deutlich reduziert wird.
Wie berechnet man die Ladezeit seines Autos selbst? Begriffe und Formeln
Um die Ladezeit zu berechnen, ist es hilfreich, die wichtigsten Konzepte zu verstehen:
- kWh (Kilowattstunde): Dies stellt die Energiemenge dar, die Ihre Batterie speichern kann. Sie ist vergleichbar mit der Anzahl der Liter in Ihrem Kraftstofftank.
- kW (Kilowatt): Dies stellt die Leistung dar, die die Ladequelle an das Auto liefert, oder die maximale Leistung, die das Auto empfangen kann. Dies ist vergleichbar mit der Geschwindigkeit, mit der Sie die Kraftstoffpumpe betreiben (Liter pro Minute).
Die Grundformel für die Ladezeit lautet:
Eine wichtige Ergänzung ist der Korrekturfaktor , der üblicherweise zwischen 1,1 und 1,2 liegt . Dieser Faktor berücksichtigt den Energieverlust während des Ladevorgangs (durch Wärmeentwicklung, AC-DC-Umwandlung usw.) und die Tatsache, dass die Ladeleistung mit zunehmender Ladung der Batterie oft abnimmt.
Praktisches Rechenbeispiel: Angenommen, Sie besitzen ein Elektroauto mit einer Batteriekapazität von 60 kWh und möchten es zu Hause an einer 11-kW-Ladestation aufladen.
Ihr Auto ist dann theoretisch in ca. 6 Stunden und 15 Minuten vollständig aufgeladen. Dies ist ein guter Anhaltspunkt für Ihre Planung.
Tipps zum Verkürzen der Ladezeiten oder zum intelligenteren Laden
Neben den technischen Spezifikationen können Sie durch intelligente Gewohnheiten die Ladezeit optimieren und sogar die Lebensdauer Ihres Akkus verlängern:
- Nutzen Sie Nachttarife und das Laden über Nacht: Laden Sie Ihr Auto, wenn der Strom günstiger ist (oft nachts). Für die meisten täglichen Fahrten reicht ein 11-kW-Ladegerät für zu Hause völlig aus, um Ihr Auto über Nacht vollständig aufzuladen.
- Ladezustand für den täglichen Gebrauch optimieren: Laden Sie Ihren Akku nicht immer zu 100 %. Für den täglichen Gebrauch ist es oft besser, den Akku zu 80 % zu laden und erst bei längeren Fahrten zu 100 %. Das schont den Verschleiß und verlängert die Lebensdauer des Akkus.
- Nutzen Sie die Batterievorwärmung bei kaltem Wetter: Einige Elektrofahrzeuge bieten die Möglichkeit, die Batterie vor dem Schnellladen vorzuwärmen. Dadurch wird die Batterie auf die ideale Temperatur gebracht, was die Ladekapazität (und damit die Ladegeschwindigkeit) deutlich erhöht.
- Wählen Sie das richtige Ladekabel: Achten Sie darauf, dass Ihr Ladekabel den maximalen Strom Ihrer Ladestation und Ihres Autos verarbeiten kann. Für 11 kW oder 22 kW ist ein 3-Phasen-Ladekabel unerlässlich.
- Planen Sie Ihre Schnellladevorgänge mit Bedacht: Laden Sie an einer Schnellladestation nur so viel, wie nötig ist, um Ihr Ziel zu erreichen, also bis zu ca. 80 %. Die letzten 20 % sind, wie bereits erwähnt, unverhältnismäßig langsam.
Was Sie beim Kauf eines Ladekabels wissen müssen: Kompatibilität und Typen
Das Ladekabel stellt die physische Verbindung zwischen Ihrem Auto und der Ladestation dar und die richtige Wahl ist entscheidend für effizientes und sicheres Laden:
- Kompatibilität: Die meisten Elektrofahrzeuge in Europa verwenden einen Typ-2-Stecker (Mennekes) für das AC-Laden. Achten Sie darauf, dass das Ladekabel an beiden Enden die richtigen Anschlüsse für Ihr Fahrzeug und die Ladestation hat. Für das DC-Schnellladen wird häufig der CCS-Stecker (Combined Charging System) verwendet, der einen Typ-2-Stecker und zwei zusätzliche Pins kombiniert.
- Phasen (1-phasig oder 3-phasig): Wie bereits erwähnt, bestimmt dies die maximale AC-Ladeleistung. Wenn Ihr Auto und Ihre Ladestation zu Hause 3-phasiges Laden unterstützen (z. B. 11 kW oder 22 kW), wählen Sie immer ein 3-phasiges Ladekabel. Dies beschleunigt den Ladevorgang erheblich.
- Stromstärke (A): Ladekabel sind auch nach der maximalen Stromstärke (A) bewertet, die sie verarbeiten können. Für 11 kW Dreiphasenladen benötigen Sie ein 16A-Kabel und für 22 kW Dreiphasenladen ein 32A-Kabel.
- Länge: Wählen Sie eine Länge, die für Ihre Situation praktisch, aber nicht unnötig lang ist. Zu lange Kabel können unnötige Verluste verursachen und sind weniger praktisch.
Das Verständnis von Ladezeiten und -technologien bietet zahlreiche Vorteile: Es hilft bei der Routenplanung für lange Fahrten, führt zu einem effizienteren Energieverbrauch, reduziert unnötige Wartezeiten an öffentlichen Ladestationen und kann durch intelligenteres Ladeverhalten sogar zu einer längeren Batterielebensdauer beitragen. Dieses Wissen ist sowohl für Privatanwender bei der Auswahl der richtigen Ladestation als auch für Geschäftskunden beim Flottenmanagement und der Ladezeitplanung wertvoll.
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