Von Finn Peacock – Diplom-Elektroingenieur, ehemaliger CSIRO, EV-Besitzer, Gründer von SolarQuotes.com.au
Egal, ob Sie den Kauf eines Elektrofahrzeugs in Erwägung ziehen, auf die Lieferung warten oder ein Elektrofahrzeug fahren: Zu wissen, wie (und wie) das Fahrzeug aufgeladen wird, ist ein wichtiger Aspekt des Besitzes.
In diesem Handbuch bespreche ich Leistung (kW) und Energie (kWh). Es ist wichtig, den Unterschied zu kennen! Die Leute verwechseln diese Begriffe ständig – sogar Elektriker, die es besser wissen sollten.
Ein typisches Benzinauto hat mit 1 Liter Kraftstoff eine Reichweite von 10 Kilometern. Ein typisches Elektroauto hat mit 1 kWh Strom eine Reichweite von etwa 6 Kilometern.
Für ein Benzinauto benötigen Sie 10 Liter Kraftstoff, um 100 km zurückzulegen. Bei einem sehr konservativen Preis von 1,40 $ pro Liter Kraftstoff ergibt das 10 x 1,40 $ = 14 $ für 100 Kilometer.
Hinweis: Zum Zeitpunkt des Schreibens dieses Artikels kostet Benzin über 2 US-Dollar pro Liter. Ich bleibe jedoch bei 1,40 US-Dollar, um zu zeigen, dass Elektrofahrzeuge viel billiger sind, selbst wenn der russische Diktator die Kraftstoffpreise nicht übertrieben hätte.
Bei einem Elektrofahrzeug werden für eine Strecke von 100 Kilometern etwa 16 kWh Strom benötigt. Wenn Ihr Stromhändler 21 Cent pro kWh berechnet, betragen die Kosten 16 x 0,21 $ = 3,36 $.
Das Fahren von Elektrofahrzeugen ist günstiger, wenn man das Laden über Solarmodule oder das Laden zu Nebentarifen auf Basis zeitabhängiger Tarife (ToU) in Betracht zieht. Zur Veranschaulichung sehen wir uns einige Zahlen an:
Wenn Ihre Stromrechnung 21 Cent beträgt und die Einspeisevergütung für Solarenergie 8 Cent beträgt, betragen die Nettokosten für das Aufladen des Autos mit Solarenergie 8 Cent. Das sind 13 Cent weniger pro kWh als das Aufladen eines Elektroautos über das Stromnetz.
Bei zeitabhängigen Tarifen fallen je nach Tageszeit, zu der Sie Strom aus dem Netz beziehen, unterschiedliche Preise für den Strom an.
Vergleichen Sie die unterschiedlichen Strompreise von Aurora Energy Tasmania zu verschiedenen Tageszeiten:
Wenn Sie Ihr EV-Ladegerät so einstellen, dass es nur von 10 bis 16 Uhr mit Aurora im Rahmen dieses ToU-Programms läuft, kosten Sie 100 km Reichweite 16 x 0,15 $ = 2,40 $.
Die Zukunft des australischen Stromplans liegt in zeitabhängigen Tarifen, d. h. am günstigsten ist der Strom tagsüber (viel Solarenergie) und nachts (normalerweise bei viel Wind und geringer Nachfrage).
In Südaustralien werden Ihnen im Rahmen eines zeitabhängigen Tarifs, der einen „Solarschwamm“ bietet, mickrige 7,5 Cent pro Kilowattstunde am Tag berechnet.
Einige Händler bieten auch spezielle Tarife für Elektrofahrzeuge an, bei denen Sie für das Aufladen Ihres Elektrofahrzeugs zu bestimmten Zeiten einen niedrigeren Preis pro kWh oder einen festen Tagespreis für unbegrenztes Aufladen zahlen.
Und noch ein letzter Punkt: Achten Sie auf „Nachfragetarife“. Bei diesen Stromtarifen ist die Gesamtstromrechnung zwar niedriger, aber Sie können in große Schwierigkeiten geraten, wenn Ihr Stromverbrauch einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Wenn Sie Ihr Elektrofahrzeug mit einem dreiphasigen 22-kW-Ladegerät aufladen, zahlen Sie möglicherweise das Zehnfache Ihrer normalen Stromrechnung!
Ein einfaches Ladegerät für Elektrofahrzeuge ist ein sehr einfaches Gerät. Seine Aufgabe besteht lediglich darin, das Auto zu „fragen“, ob es Ladung aufnehmen kann, und wenn ja, das Fahrzeug sicher mit Strom zu versorgen, bis es angehalten wird.
Ein Ladegerät für Elektrofahrzeuge kann das Auto nicht schneller mit Strom versorgen, als es benötigt (was gefährlich ist), aber mit etwas Geschick kann es entscheiden, den Ladevorgang zu verlangsamen oder auf der Grundlage anderer Bedingungen – zum Beispiel:
Auch Ladegeräte für Elektrofahrzeuge für den Heimgebrauch sind Wechselstromladegeräte. Das bedeutet, dass sie nichts Besonderes tun. Sie regulieren lediglich die Kilowattzahl 230 V Wechselstrom, die in das Auto eingespeist wird.
Tatsächlich handelt es sich bei der Elektronikbox, die Sie zum Aufladen Ihres Autos kaufen können, technisch gesehen nicht um ein Ladegerät, da sie lediglich geregelten Wechselstrom liefert. Das eigentliche Ladegerät befindet sich technisch gesehen im Auto, wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um und übernimmt alle anderen Ladeaufgaben.
Dieses integrierte Ladegerät für Elektrofahrzeuge hat bei der Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom eine feste Leistungsgrenze. 11 Kilowatt ist die Grenze für viele Elektrofahrzeuge – wie etwa das Tesla Model 3 und den Mini Cooper SE.
Nerd-Geständnis: Eigentlich sollte ich das Gerät, das Sie an Ihr Auto anschließen, EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) nennen. Aber das würde die meisten Laien verwirren, also nenne ich diese Geräte „Ladegeräte“, auch auf die Gefahr hin, eine wütende E-Mail von einem pensionierten Ingenieur zu bekommen.
Spezielle öffentliche Hochgeschwindigkeits-Ladegeräte für Elektrofahrzeuge sind Ladegeräte, die Gleichstrom direkt in die Batterie einspeisen. Sie sind nicht durch das Autoladegerät eingeschränkt, da sie dieses nicht verwenden.
Wenn Ihr Auto damit zurechtkommt, können diese bösen Jungs mit bis zu 350 kW Gleichstrom aufladen. Beachten Sie, dass sie erheblich langsamer werden müssen, wenn Ihre Batterie etwa 70 % erreicht. Trotzdem können sie in nur 10 Minuten 350 Kilometer Reichweite hinzufügen.
Die Branche hat Begriffe für langsames, mittleres und schnelles Laden übernommen. Ziemlich langweilig sind die Bezeichnungen Level 1, Level 2 und Level 3 für das Laden.
Ein Ladegerät der Stufe 1 besteht lediglich aus einem Kabel und einem Netzteil, das an eine Standardsteckdose angeschlossen wird. Es lädt mit 1,8 bis 2,4 kW an einer normalen Haushaltssteckdose.
Profi-Tipp: Wenn Ihr Autohersteller keinen mobilen Anschluss für Ihr Auto anbietet, kaufen Sie unbedingt einen und bewahren Sie ihn im Kofferraum auf – das kann Ihnen einen Tag Geld sparen, selbst wenn Sie ihn zu Hause nie verwenden.
Um zu veranschaulichen, was eine Laderate von 1,8 kW der Stufe 1 bedeutet: Sie fügt Ihrer Autobatterie 1,8 kWh pro Stunde hinzu.
1 kWh Leistung in einer EV-Batterie entspricht einer Reichweite von etwa 6 km. Daher kann ein Ladegerät der Stufe 1 eine Reichweite von etwa 10 Kilometern pro Stunde bieten. Wenn Sie das Auto über Nacht (etwa 8 Stunden) aufladen, erhöhen Sie die Reichweite um etwa 80 Kilometer.
Level 1 ermöglicht jedoch eine höhere Ladegeschwindigkeit. Je nach Hersteller verfügt Ihr Gerät möglicherweise über austauschbare Stecker.
Alle tragbaren Ladegeräte für Elektrofahrzeuge werden mit normalen 10-A-Steckern geliefert, genau wie alle anderen Geräte in Ihrem Zuhause. Einige werden jedoch auch mit austauschbaren 15-A-Steckern geliefert. Diese haben einen breiteren Erdungsstift und erfordern eine spezielle Steckdose, die dickere Kabel mit 15 A verarbeiten kann. Wenn Sie einen Wohnwagen besitzen, sind Sie wahrscheinlich damit vertraut.
Einige mobile Ladegeräte verfügen über ein 15-A-„Endstück“. Dies sind die 10-A- und 15-A-Endstücke, die mit dem mobilen Ladegerät von Tesla in Australien geliefert werden.
Wenn Ihr tragbares Ladegerät am Ende 15 A hat und Sie zu Hause aufladen möchten, benötigen Sie eine 15 A-Steckdose auf Ihrem Parkplatz. Rechnen Sie mit Kosten von etwa 500 $ für diese Installation.
Nerd-Fakt: Wenn Ihre lokale Netzspannung hoch ist (sollte 230 V sein, liegt aber normalerweise bei 240 V+), erhalten Sie mehr Leistung, da Leistung = Strom x Spannung.
Bonus-Fakt für Nerds: Je nach Hersteller sind mobile Ladegeräte normalerweise auf 80 % ihres Nennstroms begrenzt. Ein 10-A-Ladegerät läuft also möglicherweise nur mit 8 A und ein 15-A-Gerät möglicherweise nur mit 12 A. In Kombination mit Schwankungen der Netzspannung bedeutete dies, dass ich keine genaue EV-Ladegeschwindigkeit für den mobilen Anschluss angeben konnte.
Tesla-Nerd-Fakt: Mobile Ladegeräte von Tesla, die nach November 2021 importiert wurden, können je nach verwendetem Anschluss mit vollen 10 A oder 15 A laden.
Profi-Tipp: Wer einen aktuellen Tesla besitzt und das Glück hat, in der Garage eine Dreiphasensteckdose zu haben, kann sich ein Ladegerät eines Drittanbieters kaufen, das über einen mobilen Stecker mit 4,8 bis 7 kW (20 bis 32 A) laden kann.
âš¡ï¸ âš¡ï¸ Ladegeschwindigkeit: Reichweite ca. 40 km/h (einphasig) bzw. bis zu 130 km/h (dreiphasig)
Zum Laden der Stufe 2 ist ein spezielles Wandladegerät mit eigener Verkabelung zurück zu Ihrer Steckdosenleiste erforderlich.
Die Hardwarekosten für Ladegeräte der Stufe 2 betragen 900 bis 2.500 US-Dollar, die Installationskosten liegen zwischen 500 und über 1.000 US-Dollar. Bei diesem Preis wird auch davon ausgegangen, dass Ihre Steckdosenleiste und Ihr Stromnetz die zusätzliche Belastung bewältigen können. Ist dies nicht der Fall, kann eine Aufrüstung Ihrer Stromversorgung Tausende von Dollar kosten.
Ein einphasiges 7-kW-Ladegerät der Stufe 2 kann die Reichweite um etwa 40 Kilometer pro Stunde erhöhen. Wenn Ihr Auto damit zurechtkommt, erhöht ein dreiphasiges 22-kW-EV-Ladegerät die Reichweite um etwa 130 Kilometer pro Stunde.
Nerd-Fakt: Während dreiphasige Ladegeräte der Stufe 2 bis zu 22 kW ausgeben können, können viele Autos Wechselstrom nicht so schnell umwandeln. Überprüfen Sie die technischen Daten Ihres Autos, um die maximale Wechselstrom-Laderate zu erfahren.
Dieses Ladegerät arbeitet vollständig mit Gleichstrom und hat eine Leistung von 50 bis 350 kW. Die Installation kostet über 100.000 US-Dollar und erfordert eine riesige Stromquelle, sodass Sie wahrscheinlich keins zu Hause installiert haben.
Das Supercharger-Netzwerk von Tesla ist das bekannteste Beispiel für ein Ladegerät der Stufe 3. Der gängigste „V2“-Supercharger hat eine maximale Leistung von 120 kW und eine Reichweite von 180 Kilometern in 15 Minuten.
Das Netzwerk von Supercharger-Stationen verschafft Tesla einen Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen Elektrofahrzeugherstellern, da die Stationen an beliebten Reiserouten liegen, über Zuverlässigkeit/Betriebszeit verfügen und im Vergleich zu anderen Level-3-Ladegeräten über eine große Menge verfügen.
Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen ist jedoch damit zu rechnen, dass im ganzen Land weitere konkurrierende Netze entstehen und deren Zuverlässigkeit verbessern werden.
Tesla-Nerd-Fakt: Australiens rot-weiße „V2“-Tesla-Supercharger sind Gleichstrom-Schnelllader und laden normalerweise mit 40–100 kW, je nachdem, wie viele andere Autos sie gleichzeitig nutzen. Eine Handvoll aufgerüsteter „V3“-Supercharger in Australien können mit bis zu 250 kW laden.
Profi-Tipp: Achten Sie bei Autofahrten auf langsame AC-Ladegeräte. Manche Ladegeräte am Straßenrand sind langsamere AC-Typen, die möglicherweise nur mit 3 bis 22 kW laden. Diese können beim Parken etwas aufladen, sind aber nicht schnell genug, um unterwegs bequem zu laden.
Alle ab dem 1. Januar 2020 in Australien verkauften Elektrofahrzeuge sind mit einer AC-Ladebuchse namens „Typ 2“ (oder manchmal „Mennekes“) ausgestattet.
Beitragszeit: 02.08.2022
