Hochvoltkompetenz
Hintergründe zur Hochvolttechnik
von Elektro- und Hybridfahrzeugen

Die verschiedenen Stecker- und Ladestandards: eine Übersicht

Standards: Die gängigen Steckertypen für das normel Laden und Schnellladen der Hochvoltbatterie. Bilder: BMW, Mennekes, Schmidt
Typ 2: Dieser von Mennekes entwickelte Steckertyp ist Dank seiner drei Phasen (L1, L2, L3) für DC- und AC-Laden geeignet. Die Pins proximity und control pilot dienen für die Kommunikation zwischen Ladesäule und Fahrzueg. Bild: Mennekes
Combostecker: Basiert auf den Typ-2-Stecker. Die zusätzlichen beiden unteren Pins ermöglichen hohen Stromfluss für das Schnellladen. Bild: BMW
Schneller Laden: Wallboxen ermöglichen im heimischen Bereich im Vergleich zum normalen Netzanschluss kürzere Ladezeiten. Bild: Schmidt

Für das externe Schnell- und für das konventionelle Aufladen der Hochvoltbatterie gibt es verschiedene Konzepte. Das zeigt sich zum einen in unterschiedlichen Steckertypen, aber auch daran, ob mit Gleich- (AC) oder Wechselstrom (DC) geladen wird. Hochvoltkompetenz.de bringt Licht ins Dunkel und verrät Hintergründe zu Steckertypen und Ladesystemen.

AC-Ladung:
Mit Wechselstrom werden Elektro- oder auch Plug-in-Hybridfahrzeuge beim ‚Stromtanken’ geladen, wenn sie im heimischen oder einem anderen Bereich an einer normalen 230-V-Steckdose angeschlossen sind. In diesem Fall muss das fahrzeuginterne Ladegerät mit AC/DC-Wandler den Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln, um elektrische Energie in die Batterie einspeisen zu können. Bekanntlich können Batterien nur Gleichstrom abgeben beziehungsweise aufnehmen. Wie lange die Ladedauer am heimischen Netz dauert, hängt einerseits von der Batteriegröße des jeweiligen Fahrzeugs ab und andererseits davon, ob beispielsweise an einer 230-V-Steckdose nur 6 A oder etwa 16 A anliegen. Wie auch immer: In der Regel achten die Fahrzeughersteller darauf, dass das heimische Aufladen der Hochvoltbatterie maximal etwa acht Stunden dauert. Somit lässt sich die Batterie auf jeden Fall über Nacht ‚volltanken’.

Ladesäulen und Wallboxen laden schneller:
Da öffentliche Ladesäulen im Normalfall leistungsstärker sind als normale Haushaltanschlüsse, erlauben teils eine kürzere Ladedauer. Gleiches gilt für die sogenannten Wallboxen. Dabei handelt es sich um Ladeeinheiten für den Heimgebrauch. Beispielsweise bietet BMW seinen i3-Kunden zwei verschiedene Wallbox-Varianten an. Je nach Ausführung sinkt damit die Ladedauer für die Batterie des i3 von normal etwa acht Stunden auf weniger als fünf beziehungsweise drei Stunden. Ob Wallboxen oder öffentliche Ladesäulen mit Wechsel- oder Gleichstrom  arbeiten, hängt von der jeweiligen Ausführung ab. Für die DC-Versionen fallen allerdings höhere Investitionskosten an. Mehr zum Thema unter www.Dieladestation.de.

Laden mit Typ1 und Typ 2:
Während die für das heimische Laden gedachten Ladekabel logischerweise für den hausseitigen Anschluss über einen Schokostecker verfügen, befindet fahrzeugseitig der sogenannte Typ-1- oder der sogenannte Typ-2-Stecker. Für das Laden an Wallboxen oder Ladesäulen können je nach Box oder Säule auch Ladekabel zum Einsatz kommen, die beidseitig über den Typ-1- respektive den Typ-2-Stecker verfügen.
Japanische, koreanische und amerikanische Autobauer setzen (auch für ihre in Europa erhältlichen Modelle) mehrheitlich auf den Typ-1-Stecker. Die Europäer hingegen verwenden den Typ-2-Stecker. Darauf haben sich die 16 in der European Automobile Manufacturers' Association (ACEA) organisierten Autobauer und die EU geeinigt. Demnach soll dieser Steckertyp als Standard für den Ausbau der Ladeinfrastruktur zur Anwendung kommen.
Im Vergleich zur Typ-1-Variante wartet der Typ-2-Stecker mit einer höheren Leistung auf. 7,4 kW und 32 A stehen 43,5 kW und 63 A entgegen. Außerdem ist der Typ 2 sowohl für die Gleichstrom- und Wechselspannungsladung geeignet. Weiterer Vorteil: Er verfügt über Leitungen, welche die Kommunikation zwischen Ladeeinheit/-säule und Fahrzeug ermöglichen. Über den Datenaustausch erfolgt im Wesentlichen die Steuerung des Ladevorgangs. Damit lässt sich die Batterie möglichst schonend in Abhängigkeit des jeweiligen Ladevorgangs ‚auftanken’.

Die Schnellladesysteme:
Elektrofahrzeuge die über einen Schellladeanschluss verfügen lassen kurze Ladezeiten zu. Ein gängiger Wert für die Dauer eines Schnellladevorgangs sind etwa 30 min. Allerdings erfolgt das Auftanken der Batterie im Schnelllademodus nicht zu 100 Prozent, sondern in der Regel nur zu etwa 80 Prozent.  
Schnellladen erfolg mit Gleichstrom. Dabei setzen die europäischen Hersteller auf das Combined Charging System CCS mit dem Combostecker. Er baut in seiner Form auf dem Typ-2-Stecker auf, verfügt jedoch zusätzlich über zwei Anschlüsse zum Schnellladen. Damit sind Ladeleistungen von immerhin bis zu 170 kW und bis zu 200 A möglich. Der fahrzeugseitige CCS-Anschluss zeichnet sich durch die kombiniert nutzbare Steckdose aus. Sie ist außer mit dem Combostecker auch mit einem Typ-2-Stecker kompatibel. Somit sind für das normale und das Schnellladen keine zwei ‚Stromtankanschlüsse’ am Fahrzeug notwendig.
CHAdeMO nennt sich das zweite Schnellladesystem. Der von einem japanischen Konsortium entwickelte CHAdeMO-Stecker ist wie der Combostecker kommunikationsfähig und die Schnellladung erfolgt via Gleichstrom. Allerdings lässt dieses von diversen japanischen und amerikanischen Autobauern verwendete System nur Ladeleistungen von maximal 62,5 kW zu. Die übertragbare Stromstärke wiederum liegt ebenfalls bei 200 A.


von Torsten Schmidt