Von Finn Peacock – Diplom-Elektroingenieur, ehemaliger Mitarbeiter der CSIRO, Besitzer eines Elektrofahrzeugs, Gründer von SolarQuotes.com.au
Egal ob Sie den Kauf eines Elektrofahrzeugs erwägen, auf die Lieferung warten oder bereits ein Elektrofahrzeug fahren – zu wissen, wie (und wie) es geladen wird, ist ein wichtiger Bestandteil des Besitzes.
In diesem Leitfaden erkläre ich Leistung (kW) und Energie (kWh). Es ist wichtig, den Unterschied zu kennen! Oft werden diese beiden Begriffe verwechselt – sogar von Elektrikern, die es eigentlich besser wissen sollten.
Ein typisches Benzinauto erzielt mit einem Liter Kraftstoff eine Reichweite von 10 Kilometern. Ein typisches Elektroauto erzielt mit einer Kilowattstunde Strom eine Reichweite von etwa 6 Kilometern.
Für ein benzinbetriebenes Auto benötigt man 10 Liter Kraftstoff, um 100 km zurückzulegen. Bei einem sehr konservativen Kraftstoffpreis von 1,40 Dollar pro Liter ergibt das 10 x 1,40 Dollar = 14 Dollar für 100 Kilometer.
Anmerkung: Benzin kostet zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Textes über 2 Dollar pro Liter – ich bleibe aber bei 1,40 Dollar, um zu zeigen, dass Elektrofahrzeuge viel günstiger sind, selbst wenn der russische Diktator die Kraftstoffpreise nicht übertrieben hat.
Für eine Fahrt von 100 Kilometern mit einem Elektrofahrzeug werden etwa 16 kWh Strom benötigt. Wenn Ihr Stromanbieter 21 Cent pro kWh berechnet, betragen die Kosten 16 x 0,21 $ = 3,36 $.
Elektrofahrzeuge sind im Betrieb günstiger, wenn man das Laden über Solaranlagen oder zu Niedrigtarifzeiten (zeitabhängige Stromtarife) berücksichtigt. Lassen Sie uns das anhand einiger Zahlen veranschaulichen:
Bei einer Stromrechnung von 21 Cent und einer Einspeisevergütung für Solarstrom von 8 Cent betragen die Nettokosten für das Laden des Autos mit Solarenergie 8 Cent. Das ist 13 Cent günstiger pro kWh als das Laden eines Elektroautos aus dem Stromnetz.
Bei zeitabhängigen Stromtarifen werden Ihnen je nach Tageszeit unterschiedliche Preise für Strom berechnet.
Vergleichen Sie die unterschiedlichen Strompreise von Aurora Energy Tasmania zu verschiedenen Tageszeiten:
Wenn Sie Ihre Ladestation für Elektrofahrzeuge so einstellen, dass sie nur im Rahmen dieses Tarifprogramms von Aurora zwischen 10:00 und 16:00 Uhr funktioniert, kostet Sie eine Reichweite von 100 km 16 x 0,15 $ = 2,40 $.
Die Zukunft des australischen Stromplans liegt in zeitabhängigen Tarifen, wobei der Strom tagsüber (viel Solarstrom) und nachts (in der Regel mit viel Wind und geringer Nachfrage) am günstigsten ist.
In Südaustralien zahlt man während eines zeitabhängigen Tarifs, der einen „Solar-Schwamm“ bietet, lediglich 7,5 Cent pro Kilowattstunde.
Einige Einzelhändler bieten auch spezielle Tarife für Elektrofahrzeuge an, bei denen Sie zu bestimmten Zeiten einen niedrigeren Preis pro kWh zahlen können, um Ihr Elektrofahrzeug aufzuladen, oder eine pauschale Tagespauschale für unbegrenztes Laden.
Noch ein letzter Hinweis: Vorsicht vor Bedarfstarifen. Diese Tarife senken zwar Ihre Stromrechnung, können aber teuer werden, wenn Ihr Stromverbrauch einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Das Laden Ihres Elektrofahrzeugs mit einem 3-Phasen-Ladegerät mit 22 kW kann beispielsweise das Zehnfache Ihrer üblichen Stromrechnung ausmachen!
Ein einfaches Ladegerät für Elektrofahrzeuge ist ein sehr simples Gerät. Seine Aufgabe ist es lediglich, das Auto zu „fragen“, ob es geladen werden kann, und wenn ja, das Fahrzeug sicher mit Strom zu versorgen, bis es zum Stoppen aufgefordert wird.
Ein Ladegerät für Elektrofahrzeuge kann das Auto nicht schneller laden, als es anfordert (was gefährlich wäre), aber mit etwas Sachverstand kann es den Ladevorgang verlangsamen oder ihn an andere Bedingungen anpassen – zum Beispiel:
Heimladegeräte für Elektrofahrzeuge arbeiten ebenfalls mit Wechselstrom. Das bedeutet, dass sie nichts Besonderes leisten. Sie regulieren lediglich die Kilowattzahl des 230-V-Wechselstroms, der in das Auto fließt.
Die Elektronikbox, die man zum Laden des Autos kaufen kann, ist technisch gesehen kein Ladegerät. Sie liefert lediglich geregelten Wechselstrom. Das eigentliche Ladegerät befindet sich im Auto, wandelt den Wechselstrom in Gleichstrom um und übernimmt alle weiteren Ladevorgänge.
Dieses bordeigene Ladegerät für Elektrofahrzeuge hat eine feste Leistungsgrenze bei der Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlung. 11 Kilowatt ist die Grenze für viele Elektrofahrzeuge – wie beispielsweise das Tesla Model 3 und den Mini Cooper SE.
Geständnis eines Nerds: Streng genommen müsste ich das Gerät, das man an sein Auto anschließt, EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) nennen. Aber das würde die meisten Laien verwirren, deshalb nenne ich diese Geräte – auf die Gefahr hin, eine wütende E-Mail von einem pensionierten Ingenieur zu bekommen – einfach „Ladegeräte“.
Spezielle öffentliche Hochgeschwindigkeits-Ladestationen für Elektrofahrzeuge sind Ladegeräte, die Gleichstrom direkt in die Batterie einspeisen. Sie sind nicht durch das Autoladegerät begrenzt, da sie dieses nicht benutzen.
Wenn Ihr Auto es zulässt, können diese Geräte mit bis zu 350 kW Gleichstrom laden. Beachten Sie jedoch, dass sich die Ladeleistung deutlich verringert, sobald der Akku etwa 70 % erreicht hat. Dennoch können sie in nur 10 Minuten 350 Kilometer Reichweite hinzufügen.
Die Branche hat Begriffe eingeführt, um langsames, mittleres und schnelles Laden zu beschreiben. Etwas nüchtern spricht man von Level 1, Level 2 und Level 3 Laden.
Ein Level-1-Ladegerät besteht lediglich aus einem Kabel und einem Netzteil, die an eine normale Steckdose angeschlossen werden. Es lädt mit 1,8 bis 2,4 kW an einer herkömmlichen Haushaltssteckdose.
Profi-Tipp: Wenn Ihr Autohersteller keinen mobilen Anschluss für Ihr Auto anbietet, sollten Sie sich unbedingt einen kaufen und im Kofferraum aufbewahren – er kann Ihnen einen Tag lang den Tag verderben, selbst wenn Sie ihn zu Hause nie benutzen.
Um zu veranschaulichen, was eine Ladeleistung von 1,8 kW auf Stufe 1 bedeutet – sie fügt Ihrer Autobatterie 1,8 kWh pro Stunde hinzu.
Eine Kilowattstunde (kWh) in einer Elektroauto-Batterie entspricht einer Reichweite von etwa 6 km. Ein Ladegerät der Stufe 1 ermöglicht daher eine Reichweitensteigerung von etwa 10 Kilometern pro Stunde. Lädt man das Auto über Nacht (ca. 8 Stunden), erhöht sich die Reichweite um etwa 80 Kilometer.
Aber Stufe 1 ermöglicht schnelleres Laden. Je nach Hersteller verfügt Ihr Gerät möglicherweise über austauschbare Stecker.
Alle tragbaren Ladegeräte für Elektrofahrzeuge sind mit einem Standard-10-A-Stecker ausgestattet, wie auch die meisten anderen Haushaltsgeräte. Einige Modelle verfügen aber auch über austauschbare 15-A-Stecker. Diese haben einen breiteren Erdungsstift und benötigen eine spezielle Steckdose, die für dickere Kabel mit 15 A ausgelegt ist. Wenn Sie einen Wohnwagen besitzen, kennen Sie diese Steckdosen wahrscheinlich bereits.
Manche mobile Ladegeräte haben ein 15-A-Anschlusskabel. Dies sind die 10-A- und 15-A-Anschlusskabel, die in Australien mit dem mobilen Tesla-Ladegerät geliefert werden.
Wenn Ihr tragbares Ladegerät 15 A hat und Sie es zu Hause aufladen möchten, benötigen Sie eine 15-A-Steckdose auf Ihrem Parkplatz. Rechnen Sie mit Kosten von etwa 500 US-Dollar für die Installation.
Nerd-Fakt: Wenn die Spannung in Ihrem lokalen Stromnetz hoch ist (sollte 230 V betragen, üblicherweise aber 240 V oder mehr), erhalten Sie mehr Leistung, da Leistung = Stromstärke x Spannung.
Noch ein kleiner Insider-Tipp: Je nach Hersteller sind mobile Ladegeräte üblicherweise auf 80 % ihrer Nennstromstärke begrenzt. Ein 10-A-Ladegerät liefert also möglicherweise nur 8 A, und ein 15-A-Gerät möglicherweise nur 12 A. In Kombination mit Schwankungen der Netzspannung bedeutete dies, dass ich keine genaue Ladegeschwindigkeit für Elektrofahrzeuge mit dem mobilen Ladegerät angeben konnte.
Tesla-Fakt für Kenner: Tesla-Mobilladegeräte, die nach November 2021 importiert wurden, können je nach verwendetem Ladekabel mit vollen 10 A oder 15 A laden.
Profi-Tipp: Wenn Sie einen neueren Tesla besitzen und das Glück haben, eine Drehstromsteckdose in der Garage zu haben, können Sie ein Drittanbieter-Ladegerät kaufen, das mit 4,8 bis 7 kW (20 bis 32 A) über einen mobilen Anschluss laden kann.
✓ ✓ Ladegeschwindigkeit: Reichweite ca. 40 km/h (einphasig) oder bis zu 130 km/h (dreiphasig)
Für das Laden auf Level 2 wird ein separates Wandladegerät mit eigener Verkabelung zur Steckdosenleiste benötigt.
Ladegeräte der Stufe 2 kosten zwischen 900 und 2500 US-Dollar für die Hardware und etwa 500 bis über 1000 US-Dollar für die Installation. Diese Preise setzen voraus, dass Ihre Steckdosenleiste und Ihr Stromnetz die zusätzliche Last bewältigen können. Falls nicht, kann die 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 Fahrzeug dies verkraftet, erhöht ein dreiphasiges 22-kW-Ladegerät die Reichweite um etwa 130 Kilometer pro Stunde.
Fakt für Technikbegeisterte: Drehstrom-Ladegeräte (Level 2) liefern zwar bis zu 22 kW, viele Autos können Wechselstrom aber nicht so schnell umwandeln. Prüfen Sie die technischen Daten Ihres Autos, um die maximale Ladeleistung für Wechselstrom zu ermitteln.
Dieses Ladegerät arbeitet ausschließlich mit Gleichstrom und hat eine Ausgangsleistung von 50 kW bis 350 kW. Die Installation kostet über 100.000 US-Dollar und es wird eine riesige Stromquelle benötigt, daher ist es unwahrscheinlich, dass Sie eines in Ihrem Haus installieren lassen.
Teslas Supercharger-Netzwerk ist das bekannteste Beispiel für ein Ladegerät der Stufe 3. Der am häufigsten verwendete Supercharger „V2“ hat eine maximale Leistung von 120 kW und ermöglicht eine Reichweite von 180 Kilometern in 15 Minuten.
Teslas Netzwerk von Supercharger-Stationen verschafft ihnen einen Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen Herstellern von Elektrofahrzeugen, da sie sich an beliebten Reiserouten befinden, zuverlässig sind und eine hohe Verfügbarkeit aufweisen.
Da Elektrofahrzeuge jedoch immer häufiger anzutreffen sind, ist zu erwarten, dass im ganzen Land weitere konkurrierende Netze entstehen und deren Zuverlässigkeit verbessern werden.
Tesla-Fakt für Kenner: Die rot-weißen „V2“-Tesla-Supercharger in Australien sind Gleichstrom-Schnellladestationen und laden typischerweise mit 40–100 kW, je nachdem, wie viele andere Fahrzeuge sie gleichzeitig nutzen. Einige wenige aufgerüstete „V3“-Supercharger in Australien können mit bis zu 250 kW laden.
Profi-Tipp: Vorsicht vor langsamen Wechselstrom-Ladegeräten auf Roadtrips. Manche Ladestationen am Straßenrand sind langsame Wechselstrom-Ladegeräte, die nur mit 3 bis 22 kW laden. Sie können den Akku beim Parken zwar etwas aufladen, sind aber nicht schnell genug, um unterwegs bequem zu laden.
Alle in Australien ab dem 1. Januar 2020 verkauften Elektrofahrzeuge sind mit einer Wechselstrom-Ladebuchse ausgestattet, die als „Typ 2“ (manchmal auch „Mennekes“) bezeichnet wird.
Veröffentlichungsdatum: 02.08.2022
