Navigation in der Welt der EV-Ladestationen

Die Navigation durch die Welt der Ladestationen für Elektrofahrzeuge kann sowohl für neue als auch für erfahrene Besitzer von Elektrofahrzeugen eine entmutigende Aufgabe sein. Mit einer vielfältigen Auswahl an Ladeoptionen, unterschiedlichen Ladegeschwindigkeiten, Anschlusstypen und Preisstrukturen ist es entscheidend, zu verstehen, wie man sich in dieser Landschaft zurechtfindet, um das Ladeerlebnis zu optimieren.

In diesem umfassenden Leitfaden gehen wir auf die Feinheiten von Ladestationen für Elektrofahrzeuge ein, bieten wertvolle Einblicke und praktische Tipps, um Ihnen zu helfen, informierte Entscheidungen zu treffen und die sich entwickelnde Welt des Ladens von Elektrofahrzeugen zu navigieren.

Ob Sie ein erfahrener Fahrer von Elektrofahrzeugen sind oder den Wechsel zu Elektro in Betracht ziehen, dieser Artikel soll Sie mit dem notwendigen Wissen ausstatten, um das vielfältige Ökosystem der Ladestationen für Elektrofahrzeuge selbstbewusst zu navigieren.

Aber zuerst…die nerdigen Grundlagen der Elektrizität für das Laden von EVs

Spannung (V): Dies ist der Druck aus einer elektrischen Schaltung, der geladene Elektronen durch eine leitende Schleife drückt, sodass sie Arbeit verrichten können, wie z.B. einen Elektromotor antreiben. Im Kontext des EV-Ladens bieten verschiedene Ladeebenen unterschiedliche Spannungen. Zum Beispiel liefern Standard-Haussteckdosen in Europa etwa 230V, während Schnellladestationen viel höhere Spannungen liefern, um die Batterien schneller zu laden.

Strom (A): Strom ist die Rate, mit der elektrische Ladung an einem Punkt in einer Schaltung vorbeifließt. Einfach ausgedrückt, repräsentiert es, wie schnell der Strom fließt. Ladestationen werden oft nach ihrer maximalen Stromausgabe bewertet, die zusammen mit der Spannung bestimmt, wie schnell sie die Batterie eines EV laden können. Der Strom kann wechselnd (AC) oder direkt (DC) sein, wobei AC die Art von Elektrizität ist, die von den meisten öffentlichen und häuslichen elektrischen Systemen geliefert wird, und DC in der Regel für schnelles Laden verwendet wird.

Leistung (kW): Leistung ist die Rate, mit der elektrische Arbeit verrichtet oder Energie übertragen wird. Sie wird als Spannung multipliziert mit Strom berechnet (P = V * A). EV-Ladestationen werden oft nach ihrer Leistungsausgabe in Kilowatt (kW) kategorisiert. Zum Beispiel bieten Level-1-Ladegeräte bis zu 2,3 kW, während Level-2-Ladegeräte von 3,7 kW bis zu 22 kW reichen können, und DC-Schnellladegeräte können 50 kW überschreiten, mit einigen, die bis zu 350 kW oder mehr bieten.

Also, wie funktioniert das Laden von EVs?

Verbindung: Wenn ein EV an eine Ladestation angeschlossen ist, kommuniziert das Fahrzeug mit der Station, um eine Verbindung herzustellen und die Kompatibilität zu gewährleisten. Dies umfasst die Überprüfung der Art des Stroms (AC oder DC), der maximalen Leistung, die das Fahrzeug akzeptieren kann, und aller Sicherheitsprotokolle.

Ladeprozess:

• Für AC-Laden (Level 1 und Level 2) ist der Strom aus dem Netz AC und muss in DC umgewandelt werden, um in der Batterie gespeichert zu werden. Diese Umwandlung erfolgt durch ein eingebautes Ladegerät im Fahrzeug. Die Ladegeschwindigkeit ist durch die Kapazität dieses eingebauten Ladegeräts begrenzt.
• Für DC-Schnellladen wandelt die Ladestation AC-Strom aus dem Netz vor dem Erreichen des Fahrzeugs in DC um, was einen viel schnelleren Ladevorgang ermöglicht, da es die Begrenzungen des eingebauten Ladegeräts des Fahrzeugs umgeht.

Batteriemanagement: Während des Ladevorgangs überwacht das Batteriemanagementsystem (BMS) des Fahrzeugs das Laden genau, um sicherzustellen, dass die Batterie sicher und effizient geladen wird. Das BMS regelt die Ladegeschwindigkeit, Temperatur und Spannung, um die Gesundheit der Batterie zu schützen und ihre Lebensdauer zu optimieren. Generell tendieren EV-Batterien dazu, im Sommer effizienter zu arbeiten, da wärmere Temperaturen es der Batterie ermöglichen, innerhalb ihres optimalen Temperaturbereichs zu arbeiten. Kältere Temperaturen führen zu verminderter Leistung und Reichweite, da die chemischen Reaktionen der Batterie bei Kälte langsamer ablaufen.

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Optimale Ladestrategie für Ihr EV

Wie oft du dein Elektrofahrzeug (EV) laden solltest und die optimalen Batterieprozentsätze können je nach verschiedenen Faktoren variieren, einschließlich deiner Fahrweise, des Typs des EV, das du besitzt, und deiner Ladeinfrastruktur.

Viele EV-Hersteller empfehlen, den Batteriestand für den täglichen Gebrauch zwischen 20% und 80% zu halten. Das Halten der Batterie in diesem Bereich hilft, den Kompromiss zwischen Maximierung der Fahrreichweite und Verlängerung der Batterielebensdauer auszugleichen.

Während das Aufladen auf 100% gelegentlich für lange Fahrten in Ordnung ist, kann das Aufrechterhalten eines maximalen Ladestands von etwa 80% für den täglichen Fahrbetrieb dazu beitragen, die Langlebigkeit der Batterie zu optimieren.

Arten von Ladestationen für Elektrofahrzeuge

Ladestationen werden basierend auf ihrer Ladegeschwindigkeit und der Art des verwendeten Stroms kategorisiert.

Level-1-Laden (Langsames Laden)

• Art des Stroms: Wechselstrom (AC)
• Ladegeschwindigkeit: Typischerweise bis zu 2,3 kW
• Ladezeit: Es kann 8-12 Stunden oder mehr dauern, eine typische EV-Batterie vollständig aufzuladen.
• Reichweitengewinn pro Stunde: Ungefähr 2,3 kW * 4 Meilen/kWh = etwa 9,2 Meilen pro Stunde des Ladens.
• Häufige Verwendung: Meistens für das nächtliche Laden zu Hause mit einer standardmäßigen elektrischen Steckdose (230V in Europa).

Level-2-Laden (Schnelles Laden)

• Art des Stroms: Wechselstrom (AC)
• Ladegeschwindigkeit: Reicht von 3,7 kW bis 22 kW, mit einigen Stationen, die bis zu 43 kW anbieten.
• Ladezeit: Kann eine EV-Batterie von leer bis voll in 3-8 Stunden laden, abhängig von der Akzeptanzrate des Fahrzeugs und der Ladekapazität.
• Bei einem 7 kW-Ladegerät zum Beispiel:
  • Reichweitengewinn pro Stunde: Ungefähr 7 kW * 4 Meilen/kWh = etwa 28 Meilen pro Stunde des Ladens.
• Bei einem 22 kW-Ladegerät:
  • Reichweitengewinn pro Stunde: Ungefähr 22 kW * 4 Meilen/kWh = etwa 88 Meilen pro Stunde des Ladens (obwohl die tatsächliche Rate durch die Kapazität des eingebauten Ladegeräts des EV begrenzt sein kann).
• Häufige Verwendung: Geeignet für zu Hause, am Arbeitsplatz und öffentliches Laden. Diese Stationen findet man häufig in öffentlichen Parkbereichen, Einkaufszentren und speziellen EV-Ladehubs.

DC-Schnellladen (Rapid Charging)

• Art des Stroms: Gleichstrom (DC)
• Ladegeschwindigkeit: Beginnt typischerweise bei 50 kW, geht hoch bis 150 kW, mit Ultra-Schnellladern, die bis zu 350 kW oder mehr anbieten.
• Ladezeit: Kann ein EV von 20% auf 80% in etwa 20-30 Minuten bei 50 kW-Ladegeräten laden, und noch schneller für Ladegeräte mit höherer Kapazität.
• Bei einem 50 kW-Ladegerät:
  • Reichweitengewinn pro Stunde: Ungefähr 50 kW * 4 Meilen/kWh = etwa 200 Meilen pro Stunde des Ladens (für die ersten 20-80% der Batteriekapazität, da das Laden dazu neigt, langsamer zu werden, je voller die Batterie wird).
• Bei einem 150 kW-Ladegerät:
  • Reichweitengewinn pro Stunde: Ungefähr 150 kW * 4 Meilen/kWh = etwa 600 Meilen pro Stunde des Ladens (unter Berücksichtigung desselben Vorbehalts wie oben).
• Häufige Verwendung: Ideal für schnelle Aufladungen während langer Reisen, zu finden an Autobahnen und an strategischen Standorten, um Langstreckenreisen mit dem EV zu erleichtern.

Arten von Ladeanschlüssen in Europa

Die Art des Anschlusses ist auch ein wichtiger Aspekt des Ladens von Elektrofahrzeugen in Europa. Die gängigsten Anschlüsse sind:

Typ 2 (Mennekes)

Der Standardanschluss für AC-Laden in Europa, verwendet für sowohl Level-1- als auch Level-2-Laden.

CCS (Combined Charging System)

Der Standard für DC-Schnellladen in Europa, kompatibel mit den meisten neuen EV-Modellen.

CHAdeMO

Ein DC-Schnelllade-Standard, der hauptsächlich von einigen japanischen Herstellern verwendet wird, obwohl er in Europa im Vergleich zu CCS weniger verbreitet ist.

Kosten für das Laden eines Elektrofahrzeugs

Die Berechnung, wie viel du für das Laden deines EV in Europa zahlen könntest, ist extrem schwierig, da der Strompreis in verschiedenen Ländern und Städten erheblich variiert und einige Ladestationen Parkgebühren oder Servicegebühren erheben.

EV-Ladestationen bestimmen die Kosten für das Laden basierend auf verschiedenen Faktoren, einschließlich des Stromtarifs, der Ladegeschwindigkeit, der Anschlusszeit, Anschlussgebühren und dynamischer Preisgestaltung. Die Kosten für das Laden werden vom Betreiber der Ladestation festgelegt.

Bitte nehmen Sie dieses Kostenberechnungsbeispiel mit Vorsicht.

Durchschnittliche Strompreise

Nehmen wir einen durchschnittlichen Wohnstrompreis von 0,20 € pro kWh für das Laden zu Hause und eine Reihe von Preisen für öffentliche Ladestationen an. Beachten Sie, dass diese Tarife stark schwanken können:

• Level-1- und Level-2-Laden zu Hause oder an öffentlichen Orten (ohne zusätzliche Servicegebühren): 0,20 € pro kWh
• Öffentliches Level-2-Laden (mit Servicegebühren): 0,30 € pro kWh
• DC-Schnellladen: 0,35 € pro kWh (Dies kann je nach Anbieter und Standort noch deutlich variieren)

Kostenberechnung für volle Ladung (0% bis 100%)

Für eine volle Ladung eines 75 kWh Akkus:

Level-1-Laden (Langsames Laden) und Heim-Level-2-Laden

• Kosten für volle Ladung: 75 kWh * 0,20 € = 15 €

Öffentliches Level-2-Laden (Schnelles Laden)

• Kosten für volle Ladung (mit Servicegebühren): 75 kWh * 0,30 € = 22,50 €

DC-Schnellladen (Rapid Charging)

• Kosten für volle Ladung: 75 kWh * 0,35 € = 26,25 €

Kostenberechnung für typische tägliche Nutzung (20% bis 80% Ladung)

Für ein typischeres tägliches Nutzungsszenario, Laden von 20% auf 80% (60% der Batteriekapazität oder 45 kWh für einen 75 kWh Akku):

Level-1-Laden und Heim-Level-2-Laden

• Kosten für 60% Ladung: 45 kWh * 0,20 € = 9 €

Öffentliches Level-2-Laden

• Kosten für 60% Ladung (mit Servicegebühren): 45 kWh * 0,30 € = 13,50 €

DC-Schnellladen

• Kosten für 60% Ladung: 45 kWh * 0,35 € = 15,75 €

Die Navigation durch die Welt der Ladestationen für Elektrofahrzeuge beinhaltet das Verständnis der verschiedenen Arten von Ladestationen, der Grundlagen der Elektrizität für das Laden von EVs und der Kostenüberlegungen, die mit dem Laden eines Elektrofahrzeugs verbunden sind. Durch das Beherrschen dieser Grundlagen können Sie informierte Entscheidungen treffen und das Ladeerlebnis Ihres EV optimieren.