Was sollte man über Elektroautos wissen – Ladesäulen

Nachdem ich in den ersten Artikeln ein wenig über die Grundlagen von Elektroautos berichtet habe, möchte ich in diesem Beitrag ein paar Infos zu den Ladesäulen geben. Also quasi den „Tankstellen“ für Elektroautos. Bereits im Artikel über „Ladeoptionen, Stecker, Kabel“ hatte ich einen kurzen Überblick über Ladesäulen gegeben. Hier findet ihr aber auch alles zum Thema „Leistungsberechnung“ sowie „Steckertypen“. Heute soll es auch ein paar Infos und Tipps zur Bedienung geben.

Welche Typen von Ladesäulen gibt es?

Im heimischen Bereich findet man Wallboxen und sogenannte ICCB Ladegeräte (In-Cable Control Box) für das Aufladen des Elektroautos. Auf diese beiden Ladoptionen werde ich in einem weiteren Artikel nochmal etwas genauer eingehen.

Ladesäulen für Wechselstrom (AC)

Im Prinzip können zwei Typen von Ladesäulen unterschieden werden. Ladesäulen, die Wechselstrom (AC) liefern, findet man meist in Städten. Kennzeichen dieser Ladesäulen ist meist, dass sie kein Ladekabel haben, sondern nur eine entsprechende Steckdose. Für diese Steckdosen wird fast ausnahmslos der Typ2 Stecker benötigt. Diese Ladesäulen verfügen in der Regel über eine Leistung von 11kW bis maximal 22kW. Eine Aufladung von 20% – 80% kann hier meist zwischen 4 und 8 Stunden erreicht werden.

Das hängt natürlich auch ein wenig davon ab, wieviel Ladeleistung das Ladegerät im Auto zulässt. Autos, die nur ein Ladegerät mit einer Phase haben können an 11kW Ladesäulen maximal mit 3,7kW beladen werden. Bei 22kw Ladesäulen sind es immerhin schon 7,4kW. Unser e-Up! lädt beispielsweise mit 2 Phasen aber nur mit maximal 16A und damit auch nur mit max. 7,4kW. (Siehe auch die Erläuterungen zur Leistungsberechnung).

Wechselstromladesäule von den Stadtwerken

Ladesäulen für Gleichstrom (DC) – Schnelllader

Der zweite Typ sind Ladesäulen, die für Gleichstrom ausgelegt sind. Diese sind in immer auf Autobahnen zu finden aber oft auch als sogenannte Tripple-Charger in Städten. Auf Grund der deutlich höheren Ladeleistung werden diese auch gerne als Schnellladesäulen bezeichnet. Die Ladeleistungen dieser Säulen beginnt bei etwa 50kw und geht aktuell bis zu 350kw. Die neuesten Generationen von Schnellladern beginnen meist bei 100kw und werden auch gerne Hyper Charger (HPC) genannt. Vorteil sind die schnellen Ladezeiten gegenüber der Aufladung mit Wechselstrom.

Die Aufladung von 20% bis 80% dauert dann etwa 25 bis 60 Minuten. Allerdings ist auch hier die Dauer von der Ladeleistung des Autos abhängig. Auch die Temperatur des Akkus und die Ladekurve des E-Autos beeinflussen die Dauer des Ladevorgangs. Neuere E-Autos haben oft eine Ladeleistung, die bereits bei etwa 100kW beginnt. Unser Kia e-Niro schafft beispielsweise „nur“ maximal ca. 75kW.

Schnellladesäulen bei einem Restaurant

Ladekurve und Ladeleistung

Die Ladekurve wird durch das Batteriemanagementsystem vorgegeben. Dieses System steuert in Abhängigkeit vom Ladezustand, der Temperatur des Akkus sowie der Ladeleistung der angeschlossenen Ladesäule den Strom, mit dem das Auto möglichst schonend geladen wird. Je höher der Ladestand des Akkus ist, desto geringer wird die Stromstärke und damit die Ladeleistung.

Dies ist der Grund, warum man eigentlich spätestens bei ca. 80% Ladestand die Beladung abbrechen sollte. Als Daumenformel kann man sich merken, dass die letzten 20% ungefähr ähnlich lange dauern, wie die Ladezeit von etwa 20% bis 80%. Bei unseren Kia habe ich ermittelt, dass die Ladeleistung meist bei 72% Ladestand der Batterie rapide abnimmt. Da die Ladeleistung bei leerem und idealerweise warmen Akku am höchsten ist, sollte man irgendwo zwischen 10% und 20% mit einer Ladung beginnen. Wenn man die Ladekurve seines Autos kennt, weiß man dann auch, wann man den Ladevorgang besser beendet und den Akku lieber wieder „leer“ fährt.

Wie bedient man die Ladesäulen

Grundsätzliches zu Ladesäulen – Ladesäulenbetreiber

Ladesäulen kann man vom Betrieb her in etwa wie Mobilfunkanbieter vergleichen. Es gibt diverse Unternehmen, die eigene Ladesäulen betreiben. Eventuell sind es die Stadtwerke oder Unternehmen wie Ionity, Allego aber auch Autohäuser und andere Geschäfte betreiben ggf. die bereit gestellten Ladesäulen selbst. Betreiber können aber auch unterschiedlichste Stromanbieter sein.

Die Ladesäulenbetreiber bestimmen den Preis, den man zum Laden seines E-Autos bezahlen muss. Wenn es sich nicht um kostenfreie Ladesäulen handelt, dann kann man von dem Betreiber oft eine spezielle Ladekarte erhalten, über die dann die Freischaltung und Abrechnung organisiert wird. Die Betreiber sind also in etwa mit den Mobilfunkanbietern zu vergleichen. Hier gibt es auch Anbieter, die ein eigenes Netz haben und Anbieter, die diese Netze nutzen aber eigene Tarife definieren. Bei den Ladesäulen gibt es allerdings viele Hundert verschiedene Betreiber und nicht nur eine Handvoll.

Ähnlich, wie man dies vom Mobilfunk her kennt, wenn man fremde Netze nutzen möchte – beispielsweise im Ausland – gibt es auch bei den Ladesäulen sogenannte Roaming-Partner. Diese Roaming-Partner definieren ihre eigenen Preise und bieten entsprechende Ladekarten oder Apps für das Smartphone an. Ein Betreiber wird in der Regel mit mehreren dieser Roaming-Anbieter eine Vereinbarung eingehen, damit möglichst viele E-Autofahrer seine Ladesäule nutzen können. Zum Thema Ladekarten werde ich nochmal einen eigenen Artikel verfassen, weil ansonsten dieser Beitrag gesprengt würde.

CCS Ladestecker einer DC-Ladesäule

Kostenfreie Ladesäulen

Bei der Bedienung von Ladesäulen lassen sich auch zwei verschiedene Arten von Ladesäulen unterscheiden. In einigen Städten oder bei einigen Geschäften hat man ggf. das Glück, dass eine kostenfreie Aufladung möglich ist. Bisher war es hier bei vielen Ladesäulen so, dass man zum Starten des Ladevorgangs nur einen Knopf an der Ladesäule drücken musste. Wenn an der Ladesäule mehrere Ladepunkte – also mehrere Kabel oder Stecker – vorhanden sind, dann muss man in der Regel über ein Display den gewünschten Stecker zunächst auswählen und kann dann den Ladevorgang starten. Manchmal startet der Ladevorgang bei solchen Säulen auch direkt dann, wenn man die Säule mit dem Auto verbunden hat.

Ob der Ladevorgang dann wirklich startet kann in der Regel über ein Display an der Ladesäule oder entsprechenden Anzeigen im Auto geprüft werden. Ggf. hat man für sein E-Auto auch eine spezielle App. Mit dieser App kann man dann auch zwischendurch nochmal prüfen, ob die Ladung noch läuft oder eventuell unterbrochen wurde.

Zum Beenden des Ladevorgangs beim Laden mit Wechselstrom (AC) kann der Ladevorgang oft dadurch schon beendet werden, in dem man den Stecker aus dem Auto heraus zieht. Da dieser in der Regel vor einem Herausziehen abgesichert ist, muß man meist sein Auto öffnen und die Verriegelung gibt den Stecker frei. Ansonsten findet man meist an der Ladesäule auch einen Schalter zum Beenden des Ladevorgangs.

Bei den Ladesäulen, die keine Karte benötigen kann oft jeder den Ladevorgang beenden. Da sich bei vielen Autos auch die Verriegelung des Steckers öffnet, wenn der Ladevorgang an der Säule beendet wird, soll es tatsächlich Fälle geben, bei denen ein anderer E-Autofahrer an einem fremden Auto den Vorgang beendet hat, um sein Auto aufladen zu können. Nach dem Motto „der war doch schon fast bei 80%“.

Tripple Charger für Typ2, Chademo und CCS

Besonderheiten bei Ladesäulen mit mehreren Steckern (Tripple Charger)

Bei einigen Ladesäulen – meist den Tripple Chargern – gibt es noch einen weiteren Punkt, den man ggf. beachten sollte. Theoretisch können an diesen Ladesäulen ja mehrere E-Autos gleichzeitig laden. Leider sind diese Ladesäulen oft nicht so gut ausgelegt, dass dies in der Praxis auch wirklich funktioniert. Sehr oft habe ich es schon erlebt, dass ein E-Auto am Schnelllader angeschlossen war und ich dann den Typ2-Stecker (AC-Ladung) genutzt habe.

Hier besteht dann die Gefahr, dass vom Anschluß her nicht genug Strom vorhanden ist, so dass der Ladevorgang nicht oder nicht sofort startet. Auf dem Bildschirmen ist dann meist ein Text zu lesen wie „Ladevorgang startet, sobald genügend Leistung vorhanden ist“. Wenn man sich dessen nicht bewusst ist, wundert man sich entweder, warum die Ladung nicht beginnt. Oder wenn man den Startvorgang gar nicht abwartet, wundert man sich bei der Rückkehr zum Auto, warum es nur so wenig oder gar nicht geladen wurde.

Es gibt aber durchaus auch kostenfreie Ladesäulen, wo man die Ladesäule mit einer Ladekarte oder ein Smartphone App freischalten muss. Dies funktioniert dann genauso, wie nachfolgend bei kostenpflichtigen Ladesäulen beschrieben.

Kostenpflichtige Ladesäulen

Bei dem Großteil der Ladesäulen wird man das Stromtanken bezahlen müssen. Welcher Preis jeweils fällig ist, kann leider aktuell in den seltensten Fällen direkt an der Säule ermittelt werden. Meist hängt das auch davon ab, mit welcher Ladekarte man die Säule frei schaltet. Wie oben erwähnt, definiert ja jeder Betreiber und jeder Roaminganbieter sein eigenes Preismodell. Grundsätzlich kann man sagen, dass Wechselstrom (AC) immer günstiger ist als Gleichstrom (DC).

AC Ladesäule mit RFID Kontaktfläche zur Authentifizierung

Blockiergebühren

Dafür muss man bei einigen Anbietern darauf achten, wie lange man an AC-Säulen steht. Damit nämlich die Ladesäulen – gerade in den Städten – nicht unnötig belegt werden, haben einige Ladekartenanbieter eine Blockiergebühr eingeführt. Meist startet diese nach ca. 4 Stunden. Wer also sein E-Auto länger an der Ladesäule angeschlossen hat, muss mit entsprechenden Zusatzgebühren rechnen.

Ladevorgang starten

Kostenpflichtige Ladesäulen müssen immer frei geschaltet werden bzw. man muß sich an der Säule authentifizieren, damit der Betreiber bzw. der Roaminganbieter weiß, wem er den Strom in Rechnung stellt.

Normalerweise läuft der Vorgang wie folgt ab:

  1. Ladekarte oder Smartphone mit rfid-Funktion an eine entsprechend gekennzeichnete Fläche der Ladesäulen halten. Manchmal kann auch ein QR-Code gescannt werden oder man gibt eine Identifikationsnummer in die App des (Roaming-)Anbieters ein
  2. Die Säule meldet die erfolgreiche Authentifizierung
  3. Eventuell nach Auswahl eines Ladepunkts nimmt man den entsprechenden Stecker aus der Halterung oder steckt sein persönliches Kabel in eine vorhandene Steckdose
  4. Nun verbindet man das Auto
  5. Nun startet der Ladevorgang automatisch oder man muß diesen noch explizit über einen Button auf dem Bildschirm oder einen Taster starten

Beim Beenden des Ladevorgangs geht man dann genauso vor. Da in der Regel mehrere Ladepunkte an einer Ladesäule vorhanden sind, muss man sich in der Regel erst wieder mit der Karte oder dem Smartphone authentifizieren und kann dann den Ladevorgang an der Säule beenden. Schnelllade-Stecker, also CCS-Stecker, können immer nur gelöst werden, wenn der Ladevorgang zuvor an der Ladesäule beendet wurde.

Ad-hoc-Ladungen

Unter Ah-hoc-Ladungen oder auch Spontanladungen versteht man die Möglichkeit, auch ohne zusätzliche Authentifizierung einen Ladevorgang starten zu können. In Deutschland ist es grundsätzlich vorgeschrieben, dass man an einer Ladesäule immer auch die Möglichkeit haben sollte, eine Spontanladung durchführen zu können auch wenn man keine Ladekarte oder App von einem (Roaming-)Anbieter hat. Die Praxis sieht leider teilweise noch etwas anders aus.

In diesem Fall sollten Ladevorgänge mittels EC- oder Kreditkarte möglich sein. Größter Nachteil hierbei ist allerdings, dass der Preis pro kWh meist besonders hoch ist.

Ladesäule mit Ad-Hoc Lademöglichkeit

Ladevorgang startet nicht – was tun?

Sollte die oben beschriebene Reihenfolge nicht funktionieren, dann sollte man zunächst von Vorne beginnen. Als erste würde ich immer prüfen, ob der richtige Stecker an der Ladesäule ausgewählt wurde. Bei AC-Ladesäulen, bei denen man sein eigenes Kabel verwenden muss, ist es auf Grund fehlender Displays schon mal schwer, zu erkennen, welcher Steckdose freigeschaltet wurde. Also den Stecker ggf. wieder vom Auto entfernen und die Prozedur dann in anderer Reihenfolge starten. Erst den Stecker ins Auto und dann die Authorizierung durchführen. Manchmal hilft die Veränderung bzw. mehrmalige Ausprobieren der Prozedur.

Sollte die Ladesäule trotzdem nicht starten wollen, dann gilt es zunächst einmal zu prüfen, ob im Auto alles richtig eingestellt ist. Bei manchen Fahrzeugen kann es Probleme geben, wenn man beispielsweise Lade- oder Abfahrtzeiten über die App des E-Autos oder über entsprechende Einstellungen im Auto vorgenommen hat. Dann kann es sein, dass diese mittels Taster oder anderer Einstellmöglichkeiten deaktiviert werden müssen.

Hilft alles nichts, dann sollte an der Ladesäule eigentliche eine Hotline-Telefonnummer angegeben sein. In manchen Fällen muß die Ladesäule nur neu gestartet werden, damit sie wieder funktioniert. Das kann meist aus der Ferne gesteuert werden. Oder man bekommt eine Info, dass die Ladesäule tatsächlich defekt ist.

Wie findet man geeignete Ladesäulen

Grundsätzlich gibt es mehrere Möglichkeiten, geeignete Ladesäulen zu finden. Idealerweise hat man ein Navigationssystem, welches bereits über eine entsprechend gute Einbindung von Ladesäulen verfügt. Gerade bei den neueren Automodellen dürfte diese Funktion mittlerweile recht gut sein. Allerdings bietet wohl bisher kaum ein Hersteller den Service an, den man bei Tesla vorfindet. Dies liegt u.a. aber auch daran, dass Tesla sein eigenes Ökosystem hat und genau weiß, wo welche Ladesäulen stehen und ob diese belegt sind.

Auf Grund der Vielfalt von Ladesäulen und Ladesäulenbetreibern und einer fehlenden Abstimmung für entsprechende Schnittstellen, ist es für Anbieter von Navigationssystemen nicht so einfach, alle Informationen sinnvoll einzubinden. Wenn das Navi selbst nicht genügend Infos bietet, dann sollte man auf eine der zahlreichen Apps zurück greifen. Hier gibt es eine umfangreiche Auswahl, bei denen man über entsprechende Suchfunktionen einen guten Überblick bekommt.

Screenshot der A better Routeplanner App

Für längere Reisen eignen sich dann auch zusätzliche Navigations-Apps, wie beispielsweise A better Routeplanner. Hier kann man diverse Parameter einstellen und sich für die Reiseroute entsprechende Lademöglichkeiten vorschlagen lassen.

Auch zum Thema „Ladesäulen finden“ gibt es zahlreiche Möglichkeiten und Tipps, die ich wahrscheinlich einmal in eigenen Beiträgen veröffentlichen werde. Ich hoffe, dass der erste Überblick den E-Auto Interessierten bzw. den E-Auto Neulingen nochmal ein paar hilfreiche Hinweise gegeben hat. Nutzt ansonsten gerne die Kommentarfunktion, dann werde ich in weiteren Beiträgen gerne auf zusätzliche Fragestellungen eingehen.

Bisherige Artikel der Serie „Was sollte man über Elektroautos wissen“

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