Heimladestationen für Elektrofahrzeuge - verfügbare Lösungen und ihre wichtigsten Vorteile
Die dynamische Entwicklung der Elektromobilität führt dazu, dass immer mehr Menschen sich auch für Heimladestationen für Elektrofahrzeuge entscheiden. Moderne Lösungen in diesem Bereich ermöglichen einfaches, bequemes und zugleich kostensparendes Aufladen. Lassen Sie uns also untersuchen, wie private Ladestationen funktionieren, welche Arten es gibt und welche Hauptvorteile sie bieten.
Was ist eine Heimladestation für Elektrofahrzeuge?
Die Heimladestation für Elektrofahrzeuge ist ein kleines, aber sehr funktionales Gerät, das zum Laden von Elektroautos verwendet wird. Es kann sowohl für vollelektrische Fahrzeuge (BEV - Battery Electric Vehicle) als auch für Plug-in-Hybride (PHEV - Plug-in Hybrid Electric Vehicles) verwendet werden.
Ladestationen für Electroautos für den Heimgebrauch haben normalerweise die Form kleiner Kästen, die an der Garagenwand montiert werden. Aus diesem Grund werden sie oft als Wallboxen bezeichnet.
Private Ladestationen für Elektrofahrzeuge bieten zahlreiche Vorteile. Eigene Geräte sind jederzeit verfügbar, es gibt keine Warteschlangen und es ist keine Zeit (und Energie) für Anfahrten verschwendet. Das Auto kann geladen werden, wann immer und so lange wir wollen. Darüber hinaus zahlen wir nur für tatsächlich verbrauchte Energie gemäß unserem Tarif. Es gibt keine Provisionen und zusätzlichen Gebühren, mit denen man bei der Nutzung von kommerziellen Ladestationen rechnen muss.
Gerade wegen des Komforts, der Verfügbarkeit und vor allem der erheblichen Einsparungen erfreuen sich Heimladestationen für Elektrofahrzeuge einer so großen (und ständig wachsenden) Beliebtheit.
Bei ihrer Auswahl müssen jedoch einige wichtige Aspekte sorgfältig bedacht werden. Auf dem Markt sind verschiedene Arten von Ladestationen für Elektrofahrzeuge erhältlich. Sie können eine Verbindung zu unterschiedlichen Arten von Stromnetzen erfordern, bieten verschiedene Leistungsstufen und zusätzliche Funktionen und sind mit verschiedenen Arten von Steckdosen und Steckern kompatibel, die für das Anschließen an das Fahrzeug verwendet werden.
Wie funktioniert eine Ladestation für Elektrofahrzeuge mit Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC)?
Eine der wichtigsten Unterteilungen verschiedener Arten von Ladestationen für Elektrofahrzeuge betrifft ihre Stromversorgung. Wir unterscheiden Ladestationen mit Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC).
Der Unterschied ist entscheidend, denn er wirkt sich nicht nur darauf aus, an welches Stromnetz das Gerät angeschlossen werden muss, sondern auch darauf, wie die Autos geladen werden.
Ladestationen für Elektrofahrzeuge mit Gleichstrom (DC - Direct Current) sind schneller als solche mit Wechselstrom. Sie bieten eine deutlich höhere Leistung (sogar bis zu 150 kW bei Tesla Superchargern).
Natürlich erfordert eine so hohe Leistung angemessene Übertragungsnetze und Anschlüsse, die einfach nicht auf privaten Grundstücken vorhanden sind. Daher sind Ladestationen für Elektrofahrzeuge mit Gleichstrom im Wesentlichen nur kommerzielle, öffentliche Geräte.
Hingegen sind Heimladestationen für Elektrofahrzeuge Geräte mit Wechselstrom (AC - Alternating Current) und einer maximalen Leistung von 22 kW.
Das AC-Laden dauert deutlich länger als das DC-Laden, nicht nur aufgrund der geringeren Leistung, sondern auch aufgrund der Einschränkungen der Methode selbst. Während DC-Ladegeräte den Strom direkt an die Fahrzeugbatterie liefern, durchläuft der Wechselstrom zuerst einen Gleichrichter, der im Fahrzeug selbst installiert ist.
Leider beschränken solche Gleichrichter oft die Ausgangsleistung des Ladens erheblich, weit unter den maximalen Leistungen der Ladegeräte selbst. Die Verwendung stärkerer AC-Ladestationen für Elektrofahrzeuge führt daher nicht zu schnellerem Laden.
Genau deshalb sollte man bei der Auswahl einer Heimladestation für ein Elektroauto nicht nur die Geräteparameter berücksichtigen, sondern auch die technischen Spezifikationen des Fahrzeugs selbst. Das bedeutet nicht, dass es nicht sinnvoll ist, in leistungsfähigere Ladegeräte zu investieren - sie werden immer noch voll funktionsfähig sein und möglicherweise können wir in Zukunft zu einem Fahrzeug wechseln, das ein Laden mit höherer Leistung ermöglicht. Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass die Ladestation nur eines von vielen Elementen ist, die die Ladezeit beeinflussen.
Ladestationen für Elektroautos - verschiedene Arten von Ladegeräten
Wir haben bereits festgestellt, dass Heimladestationen für Elektrofahrzeuge in erster Linie Geräte mit Wechselstrom sind, während solche mit Gleichstrom als kommerzielle Ladegeräte verwendet werden.
Die Aufteilung in AC- und DC-Ladegeräte ist jedoch nicht alles. Die verschiedenen Ladestationen für Elektrofahrzeuge unterscheiden sich auch in der Leistung und dem Typ der Anschlüsse (Steckdosen zum Anschließen des Autos).
Ladestationen für Elektroautos - Welche Leistung sollte sie haben?
Die Ladestation für Elektrofahrzeuge mit Wechselstrom kann eine Leistung von 3,6 kW bis 22 kW haben. Die Bandbreite ist daher ziemlich groß und führt zu erheblichen Unterschieden in der Ladezeit. Während die schwächsten Geräte (oft mobile Ladegeräte für Elektroautos) mehrere Stunden benötigen, um die Batterie vollständig aufzuladen, reichen manchmal schon wenige Minuten für die leistungsstärksten Geräte.
Dennoch sollte man bei der Auswahl einer Heimladestation für Elektrofahrzeuge nicht allein nach der Ladeleistung gehen. Wir haben bereits über die Beschränkungen gesprochen, die von den Fahrzeugherstellern auferlegt werden. Die in den Fahrzeugen eingebauten Gleichrichter begrenzen häufig die maximale AC-Ladeleistung (oft unter 7 kW) erheblich.
Darüber hinaus muss auch an die Belastung des häuslichen Stromnetzes gedacht werden. Die leistungsstärksten Heimladestationen für Elektrofahrzeuge bieten eine Leistung von 22 kW, aber es stellt sich heraus, dass nur wenige häusliche Stromnetze in der Lage sind, ein solches Gerät zu versorgen. Sie erfordern spezielle Übertragungsnetze, Kabel und Absicherungen, die normalerweise nicht in privaten Haushalten installiert sind. Wenn man sich für eine Ladestation für Elektrofahrzeuge mit 22 kW entscheidet, sollte man daher sicherstellen, dass es überhaupt möglich ist, sie anzuschließen und zu versorgen.
Jedoch können selbst bei einer niedrigeren Leistung Probleme auftreten. Bereits Ladestationen für Elektrofahrzeuge mit 11 kW können die Kapazität des häuslichen Stromnetzes überstrapazieren. Die standardmäßige Anschlussleistung für private Grundstücke liegt nämlich zwischen 15 und 30 kW, und die heimische Ladestation für Elektrofahrzeuge ist sicherlich nicht das einzige Gerät, das Strom aus dem Netz bezieht.
Vergessen wir auch nicht, dass wir in unserem Vertrag mit dem Energieanbieter eine bestimmte monatliche Energieverbrauchsmenge angeben (sogenannte vertragliche Leistung). Die Überschreitung dieser Grenzen ist mit erheblichen Kosten verbunden (sogar dem 10-fachen Wert für jedes kW über dem Limit). Bei einer niedrigen vertraglichen Leistung kann sich die heimische Ladestation für Elektrofahrzeuge daher als äußerst kostspielig erweisen.
Jeder Ladevorgang sollte daher einerseits zum spezifischen Fahrzeugmodell passen und andererseits zum konkreten Stromnetz.
Verschiedene Arten von Steckdosen in Elektrofahrzeug-Ladestationen
Bei der Auswahl einer Heimladestation für Elektrofahrzeuge ist es auch wichtig, ein Gerät auszuwählen, das mit unserem Fahrzeug kompatibel ist. Dabei geht es nicht nur um die maximale Wechselstromladeleistung, sondern auch um die Anschlüsse (Stecker und Ladesteckdosen für Elektroautos).
Lassen Sie uns gleich festhalten, dass in für den europäischen Markt produzierten Fahrzeugen bestimmte Standards verwendet werden. Für das Wechselstromladen werden sogenannte Typ-2-Steckdosen verwendet, für das Schnellladen mit Gleichstrom werden CCS-Steckdosen verwendet.
Die meisten Ladestationen für Elektrofahrzeuge in Europa verwenden daher diese Anschlüsse. Leider haben Fahrzeuge, die für andere Märkte hergestellt wurden (amerikanische oder asiatische Märkte), andere Standards. Sie können mit Typ-1-Steckdosen oder CHAdeMO-Steckdosen ausgestattet sein.
Für das Laden dieser Fahrzeuge sind daher andere Stecker und Ladekabel für Elektrofahrzeuge erforderlich. Zum Glück sind nicht nur entsprechende Ladegeräte mit solchen Anschlüssen im Handel erhältlich, sondern es gibt auch spezielle Adapter, die es ermöglichen, diese Autos an Ladestationen mit europäischen Anschlüssen anzuschließen.
Die wichtigsten Vorteile von Heimladestationen für Elektrofahrzeuge.
Die häusliche Ladestation für Elektrofahrzeuge bietet viele Vorteile. Eine solche Ladestation ist privat, immer verfügbar und benutzerfreundlich. Sie ermöglicht erhebliche Einsparungen und ist auch kostengünstig genug, dass sich die Investition schnell amortisiert.
Bequemlichkeit
Heimladestationen für Elektrofahrzeuge sind außerordentlich benutzerfreundlich. Die Bedienung ist sehr einfach und erfordert im Wesentlichen nur das Anschließen des Fahrzeugs an die Ladestation mit dem entsprechenden Kabel.
Fortgeschrittene Modelle können auch mit Telefon-Apps gekoppelt werden, was es ermöglicht, den Ladevorgang aus der Ferne zu überwachen und zu kontrollieren.
Die geringe Leistung solcher häuslichen Ladestationen und die damit verbundene längere Ladezeit werden durch die Tatsache ausgeglichen, dass Fahrzeuge sogar über Nacht angeschlossen werden können. Das Fahrzeug lädt sich also, während wir schlafen, und morgens haben wir eine volle Batterie.
Privatsphäre und Verfügbarkeit
Ein unbestreitbarer Vorteil von Heimadestationen für Elektrofahrzeuge ist auch, dass es sich um private Geräte handelt und somit immer für uns zugänglich sind. Es gibt keine Warteschlangen oder unproduktives Warten auf das Aufladen. Wir können das Auto jederzeit anschließen und uns um unsere Angelegenheiten kümmern. Wir verschwenden keine Zeit und Energie für Anfahrten, im Stau stehen oder auf unsere Reihe warten.
Die Heimladestation für Elektrofahrzeuge bietet daher volle Kontrolle über den Ladevorgang und unsere eigene Zeit.
Einsparung
Eine der wichtigsten Gründe, warum immer mehr Menschen in Heimladestationen für Elektrofahrzeuge investieren, ist schlichtweg die Einsparung.
Wenn wir unsere eigene Ladestation nutzen, zahlen wir nur für tatsächlich verbrauchte Energie. Hingegen berechnen kommerzielle Ladestationen zusätzliche Margen und Gebühren, die oft wirklich hoch sein können. Bei Schnellladestationen können die Ladekosten sogar bis zu dreimal höher sein als der Wert der tatsächlichen Energie.
Darüber hinaus kann der Preis für das Laden zu Hause gesenkt werden, indem man beispielsweise den Nachtstromtarif oder eine eigene Photovoltaikanlage nutzt. Letztere Lösung ermöglicht es manchmal, die Kosten auf null zu reduzieren! Die gesamte für das Laden des Autos benötigte Energie kann nämlich durch Solarpanels erzeugt werden.
All dies führt dazu, dass sich die Investition in Heimladestationen für Elektrofahrzeuge wirklich schnell amortisiert. Vor allem, da die Geräte selbst nicht teuer sind. Die günstigsten kann man schon für etwas mehr als 1000 EURO erwerben.
Bibliographie
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- Lanz, L., Noll, B., Schmidt, T.S. et al. Comparing the levelized cost of electric vehicle charging options in Europe. Nat Commun 13, 5277 (2022).
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