Laden …

ZOE lädt clever – und für einen Imbiss ist auch genug Zeit

… von Elektroautos ist eigentlich ebenso einfach wie das Fahren. Doch man könnte auch sagen: „Die Geschichte des Elektroauto-Ladens ist eine Geschichte voller Missverständnisse.“

In jedem Fall erhöht das Thema den Blutdruck sowohl von Fans als auch von Gegnern der Elektromobilität. Die einen beklagen die Vielfalt unterschiedlicher Systeme und die zu geringe Verbreitung von geeigneten Ladepunkten – und die anderen ebenfalls.

Dabei gibt es heute zunehmend gute Lösungen für beinahe alle Bedürfnisse. Es ist jedoch empfehlenswert, sich bereits vor der Entscheidung für ein Elektroauto hinsichtlich des Alltags und auch zu Fernfahrten ausreichend sachlich zu informieren. Dafür sind die Werbung und war auch die Fachpresse bisher nur in sehr seltenen Fällen hilfreich. Aber selbst das wird inzwischen besser.

Wer sich jedoch nicht alleine durch die Materie arbeiten möchte, kann im Folgenden einen ziemlich vollständigen Überblick aus der Praxis bekommen.

Wie kommt der Strom aus der Steckdose ins Auto?

Die Beantwortung dieser Frage stellt sich beim Elektroauto regelmäßig. Und jedes Fahrzeugmodell hat da so seine Besonderheiten. Die Hersteller präferieren nämlich unterschiedliche Ladetechniken und Anschlussarten.

Grundsätzlich werden bei der Verwendung elektrischen Stroms zwei Standards genutzt: Wechselstrom oder AC (alternating current) und Gleichstrom oder DC (direct current). Da Wechselstrom in unseren Kraftwerken erzeugt und über einen oder drei Stromleiter in unserem Stromnetz verwendet wird, stellt dieser eine leicht zugängliche Versorgung dar. Gleichstrom muss dagegen mit relativ teuren Komponenten aus dem Wechselstrom des Netzes umgeformt werden.

Weil alle Akkus und Batterien – neben Photovoltaik und Brennstoffzellen – jedoch generell mit Gleichstrom arbeiten, ist Gleichstrom zum Laden jedes Elektroautos notwendig. Das führt zu zwei unterschiedlichen Konzepten und dies hat für die Konstruktion der E-Autos Konsequenzen.

Nutzt man zum Laden des Autos einen Anschluss mit Gleichstrom lässt sich das Ladesystem des Autos preiswerter gestalten und herstellen. Dafür muss jedoch der Ladepunkt teurer und aufwändiger konstruiert sein, denn er bezieht seine Energie aus dem öffentlichen Wechselstromnetz.

Geeignete Anschlüsse zum Laden mit Wechselstrom zu schaffen, ist aufgrund dieses schon dichten Netzes dagegen einfacher, billiger und auch privat mühelos zu realisieren. Allerdings muss dann das Auto selbst für die Umwandlung des Wechselstroms in Gleichstrom ausgerüstet sein.

Letztes macht die Autos teurer, erstes die Ladeinfrastruktur. Daher leidet die Elektromobilität seit ihren Anfängen unter der Frage, ob man zunächst die Fahrzeuge an das AC-Stromnetz anpasst und sie damit verteuert oder ob man zunächst ein Netz von DC-Ladesäulen aufbauen sollte, was jedoch erst einmal (vor)finanziert werden muss.

ZOEs Ladetechnik – ein Chamäleon

Original ZOE Kabel Typ2 bis 22kW
Original ZOE Kabel Typ2 bis 22kW

Alle Modelle der ZOE sind für das Laden von Wechselstrom optimiert und passen sich somit dem am häufigsten verfügbaren Angebot für elektrische Energie an. Ihr Ladesystem funktioniert an einer Phase oder an drei Phasen und kann bis zu 22kW verarbeiten.
Für die Verbindung mit dem Stromnetz verfügt sie über den europäischen Standardanschluss für Elektroautos „Typ2“. Diesen Anschluss findet man in Deutschland über 28.500 mal an allen öffentlichen Ladesäulen (Stand Oktober 2019, Quelle: GoingElectric, Stromtankstellen-Statistik).

Seit September 2019 ist die ZOE zusätzlich mit einem CCS-Ladeanschluss für Gleichstrom bis 50kW Leistung bestellbar. Derartige Anschlüsse sind im Oktober 2019 in Deutschland etwa 2.800 davon an allen Schnellladesäulen vorhanden.

Für den privaten Stellplatz des Fahrzeugs ist jedoch der genannte Typ2-Anschluss mit Wechselstrom der sicherste und zu bevorzugende Anschlusstyp und sollte wenn möglich durch Montage einer sogenannten Wallbox (ab etwa €500) geschaffen werden. Die Verbindung erfolgt über das serienmäßig mitgelieferte Typ2-Kabel.

NRGKick – Laden an Wechselstrom bis 22kW

Darüber hinaus oder auch als Alternative kann für die Verbindung mit den bereits seit Jahrzehnten üblichen Haushalts-, Camping- und und „Kraftstrom“-Anschlüssen eine Art mobile Ladesäule verwendet werden. Diese gibt es in verschiedenen Ausführungen. Ein sehr variabel verwendbares Modell für diesen Zweck ist das NRGKick, das mit dem passenden Adapter jede übliche AC-Stromquelle zum Laden der ZOE verfügbar macht.

Wo wird geladen und wie lange darf es dauern?

Das sind natürlich die zentralen Fragen. Und für fast alle diesbezüglichen Antworten existiert eine oder mehrere Lösungen. Und wo es mehrere Lösungen gibt, da streiten sich die Geister…

Nehmen wir mal den einfachsten Fall an: Das Auto steht nachts in der Regel an einem festen Platz und hat dort acht bis zehn Stunden Zeit. Es könnte dann dort an einer normalen Steckdose im genannten Zeitraum seinen Fahrakku etwa für zusätzliche 150km aufladen. Verfügt man also über eine gute und von einem Elektriker überprüfte Hausinstallation, ist das eine praktikable Möglichkeit für den Alltag.

Zum Anschluss verwendet man dann zum Beispiel das oben bereits erwähnte NRGKick, das je nach Verfügbarkeit zusätzlich auch an Anschlüssen mit drei Phasen funktioniert und dann mehr Ladeleistung (bis 22kW) liefern kann. Es geht aber ebenfalls mit einem nur für Haushalts- bzw. Schuko-Steckdosen geeignete „Notladekabel“ von Renault oder anderen Herstellern mit niedriger Ladeleistung (2,7kW bis 3,6kW).

Nicht hübsch, aber robust: Ladebox, hier mit 11kW
Nicht hübsch, aber robust: Ladebox, hier mit 11kW

Je nach Größe der für die ZOE inzwischen erhältlichen Akkus von bis zu 51kWh dauert jedoch eine volle Aufladung eines leeren Energiespeichers an einem Anschluss mit nur 2,3kW bis 3,7kW natürlich entsprechend lange.
Die geeignetere Lösung für das Laden am Stellplatz ist daher oft die feste Montage einer sogenannten Wallbox, die gegenüber einer Haushaltssteckdose über kräftigere Kontakte verfügt und je nach vorhandener Leitungskapazität (Fachfirma!) Leistungen zwischen 3,7 und 22kW übertragen kann. Damit ist der Akku natürlich auch schneller wieder voll, die Ladeverluste sind geringer und die Benutzug ist um einen wesentlichen Faktor sicherer und einfacher.

Warum soll nun aber ein Akku überhaupt mit höherer Leistung geladen werden?

Oder anders gefragt: Wenn ohnehin die ganze Nacht zur Verfügung steht, welchen Vorteil bringen dann kürzere Ladezeiten?

Unterwegs laden – auch in Wald und Flur

Die Antwort auf beide Fragen hängt davon ab, was man mit seinem Elektroauto so vorhat, über welchen Akku man verfügt und wie abenteuerlustig man selbst ist. Wer täglich nur die typische Distanz von durchnittlich bis zu 40km zurücklegt, kommt vermutlich mit einer niedrigen Ladeleistung und somit einer normalen Steckdose (230V AC, 16A, eine „Phase“) aus.

Ist der Akku größer und die tägliche Fahrtstrecke noch länger, dann kann mit höherer Ladeleistung am Stellplatz die fehlende Energie schneller wieder ergänzt werden. 11kW (400V AC, 16A, drei Phasen) reichen aber bei allen Fahrzeugtypen aus, um selbst sehr große Akkus von 60kWh oder mehr nachts wieder voll zu laden.

Überall laden – hier mal auf dem Campingplatz

Andere geeignete Stromanschlüsse gibt es ebenfalls in Hülle und Fülle: Campingplätze und Sportboot-Marinas verfügen in der Regel über die blauen CEE-Steckdosen, die man deshalb auch Campingsteckdosen nennt. Werkstätten, Bauernhöfe und Baustellen verwenden oft elektrische Geräte, die an roten CEE-Anschlüssen unterschiedlicher Stromstärke betrieben werden.

Doch solche Stromquellen zu nutzen, stellt inzwischen eher eine Ausnahme dar. Sie sind heutzutage höchstens noch im Urlaub oder für Hobby und Freizeit interessant oder wenn das Auto zum Beispiel für eine bestimmte Zeit nicht an seinem Heimatort verwendet wird. Einen Artikel über praktische Erfahrungen mit dem Laden unter solchen Bedingungen findet man zum Beispiel hier.

In der Regel lädt das Auto idealerweise unterwegs an öffentlicher Ladeinfrastruktur. Alle ZOEs können das wie gesagt mit bis zu 22kW AC. An einem geeigneten Typ2-Anschluss ist also in etwa 45 Minuten Strom für rund 100km flotter Fahrt wieder im Akku. Dazu muss man natürlich auf seiner Strecke eine der etwa 15.000 in Deutschland entsprechend ausgestatteten Ladesäulen aufsuchen.

Ist die ZOE bereits mit dem CCS-Anschluss ausgestattet, dann ist auch der DC-Anschluss einer Schnellladesäule nutzbar, an der je Stunde Strom für bis zu 250km Fahrtstrecke geladen werden kann.

Eine Ladesäule an jedem Parkplatz …

… findet man leider auch Ende 2019 nicht vor. Seit ich diesen Blog 2014 begonnen habe, gibt es aber deutlich mehr Ladepunkte und so manche Versorgungslücke wurde geschlossen. Die Distanzen zwischen den größeren Städten sind aktuell für kaum ein Fahrzeugmodell mehr unüberwindbar, schon gar nicht für eine ZOE.

Typische Schnellladesäule im fast-e Projekt
Typische AC/DC-Schnellladesäule im fast-e Projekt

Es gibt jetzt auch deutlich mehr Schnellladesäulen – sogenannte Tripleloader – für alle drei Anschlusstypen: CHAdeMO, CCS und Typ2. Am asiatischen CHAdeMO-Standard (im Bild der linke Stecker) sowie am amerikanisch/europäischen CCS (Mitte) kann an dieser Säule in Neuruppin Gleichstrom (DC) mit bis zu 50kW und am Typ2-Anschluss Wechselstrom (AC) mit bis zu 43kW geladen werden.

IONITY Ladesäule mit CCS-Anschlusstecker

An den Autobahnen zwischen den Großstädten und Ballungsräumen entsteht gerade eine weitere Generation von Ladesäulen mit noch höherer Leistung. Dort ist am CCS-Stecker, der für das Laden von Gleichstrom in Europa und den USA den Standard darstellt, bis zu 350.000 Watt elektrischer Leistung – je Ladepunkt! – verfügbar. Derzeit lädt allerdings kein erhältliches Fahrzeug mit der dafür notwendigen Spannung von 800V. Erstmalig wird das wohl der Porsche Taican können, der ab 2019 gebaut werden soll.

IONITY Ladepark bei Hohenwarsleben an der A2

Allerdings sind solche hohen Ladeleistungen natürlich auch für Zugmaschinen notwendig, wenn LKW elektrische Antriebe mit entsprechend großen Akkus haben. Die ersten Ladeparks, die neben den Säulen auch genug Platz für solche großen Fahrzeuge bieten, sind bereits gebaut. In der Nachbarschaft solcher und ähnlicher Anlagen befinden sich meist Angebote wie Motels, Restaurants, klassische Tankstellen und Autohöfe für LKW. Und natürlich immer ein Ladepunkt für die ZOE.

Leider selten: Freier Platz vor öffentlicher Ladesäule
Leider selten: Freier Platz vor öffentlicher Ladesäule

In Wohngebieten und Geschäftszentren von Städten und Gemeinden haben sich dagegen überwiegend AC-Ladesäulen etabliert. Mit dem Typ2-Kabel laden Elektroautos hier langsam bis „beschleunigt“ Wechselstrom ein- oder dreiphasig mit 3,6kW bis 22kW. Man spricht hier auch von „Destination Loading“, also dem Ladevorgang an einem Zielort mit längerem Aufenthalt.

Eine ausführliche Karte aller Lademöglichkeiten mit vielen Informationen und Tipps bietet übrigens das hervorragende Stromtankstellenverzeichnis von GoingElectric.

Dort findet man auch geeignete Hilfsmittel, um vor einer längeren Fahrt die Route unter Berücksichtigung seiner Akkugröße, der beabsichtigten Geschwindigkeit und anderer Faktoren zu planen. Dieser Schritt ist heute für das Reisen mit dem Elektroauto noch unverzichtbar, denn lückenlos ist das Ladenetz halt auch für die schon sehr flexible ZOE nicht. Trotz rund 300km realer Reichweite und der Verwendbarkeit der vielen Wechselstrom-Ladeanschlüsse bleiben längere Fahrten eine kleine logistische Aufgabe. Einfach zu lösen, aber nicht für jede und jeden der Gipfel der Freude. Für jemanden, der sich gerne auch einmal auf neue Wege begibt, aber ein Genuß, das kann ich versichern.

Eindrücke zum Verlauf solcher Fahrten findet man überall in diesem Blog.

Das aktuelle Modell der ZOE (ab Spätsommer 2019) und viele andere bereits erhältliche Fahrzeuge haben neben noch größeren Akkus auch leistungsfähigere DC-Ladeanschlüsse an Bord. Damit werden die für die meisten Autofahrer eher selteneren Langstrecken netürlich noch unkomplizierter. Aber auch heute kommt man mit der ZOE besonders wegen ihrer hohen Ladeleistung an Wechselstromanschlüssen sehr, sehr gut zurecht. Nicht nur in der Standt, sondern auch durch das ganze Land und immer weiter…

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