Elektroauto laden – welche Möglichkeiten gibt es, was ist Stand der Technik?

Von Peter Schrameyer, 11. September 2019

Obwohl sich die meisten Autofahrer weiterhin für Fahrzeuge mit konventionellem Antrieb entscheiden, wächst die Anzahl der im Umlauf befindlichen Elektroautos. Zugleich hat das Interesse deutlich zugenommen, d.h. immer mehr Kraftfahrer können sich den Umstieg vorstellen. Allerdings wirft er auch Fragen auf, insbesondere was das Laden der Elektrofahrzeuge betrifft.

In diesem Beitrag setzen wir uns mit der Technik von Elektrofahrzeugen und insbesondere dem Laden der Akkus auseinander. Zugleich möchten wir uns auch mit dem Thema Strom befassen und Ihnen Tipps mit auf den Weg geben.

Was ist bei einem Elektroauto alles anders?

Im Vergleich zu einem Auto mit konventionellem Antrieb, d.h. einem Diesel- oder Ottomotor, ist ein Elektroauto vergleichsweise einfach aufgebaut. Der komplexe Verbrennungsmotor mitsamt Getriebe und Auspuffanlage entfällt, stattdessen wird der Pkw von einem oder mehreren Elektromotoren angetrieben.

Wie viele Motoren ein Elektroauto antreiben, hängt vom jeweiligen Antriebskonzept ab. Derzeit erproben die Hersteller zum Teil ganz unterschiedliche Lösungen. Es gibt einige Fahrzeuge, die zentral von einem Elektromotor angetrieben werden. Am häufigsten ist dieses Antriebskonzept bei Fahrzeugen mit Plugin-Hybrid anzutreffen. Der Elektromotor treibt das Fahrzeug über den zentralen Antriebsstrang an.

In den meisten Fällen bringen die Hersteller ihre Motoren jedoch direkt an den Rädern an. Im Falle eines Pkws mit Allradantrieb befindet sich an jedem einzelnen Rad ein eigenständiger Elektromotor. Sollte das Fahrzeug über lediglich eine Achse angetrieben sein, sind typischerweise beide Räder der Achse mit je einem Motor ausgestattet.

Für den direkten Antrieb der Räder ohne zwischengeschaltetem Antriebsstrang sprechen mehrere Punkte. Da wäre zum einen die Möglichkeit, die Drehzahl eines jeden Rades exakt zu kontrollieren. Gleichzeitig entfallen weitere Komponenten, was zu einem niedrigen Gewicht führt. Davon abgesehen bedeuten weniger Kfz-Teile auch weniger Wartung und Verschleiß.

Dem Akku kommt eine große Bedeutung zu

Der Hauptgrund, der zahlreiche Autofahrer vom Kauf eines Elektrofahrzeugs abhält, ist die limitierte Reichweite in Verbindung mit vergleichsweise langen Ladezeiten. Heutige Elektroautos können je nach Konfiguration und Nutzungsverhalten eine Strecke von etwa 200 bis 400 Kilometern zurücklegen.

Über die Reichweite entscheiden primär die verbauten Akkus, d.h. deren Anzahl und Leistungsfähigkeit. Bis vor einigen Jahren wurden noch überwiegend Nickel-Metallhydrid (NiMh) Akkus verbaut, unter anderem weil sie preiswerter sind. Über mehr Leistung verfügen Lithium-Ionen (Li-Ion) Akkus. Deren Kapazität wird von zahlreichen Menschen unterschätzt. Moderne Elektroautos speichern eine beeindruckend große Menge an Energie.

Wie lade ich ein Elektroauto?

Ein typisches Problem bei der Nutzung von Akkus ist die im Lauf der Zeit abnehmende Kapazität. In Anbetracht der hohen Kosten ist es daher entscheidend, Elektroautos optimal zu laden. Hierbei leisten die Autohersteller gezielt Unterstützung, indem sie ihre Fahrzeuge mit intelligenten Ladesystemen ausstatten. Die Systeme überwachen und steuern das Laden der einzelnen Akkuzellen, damit diese eine möglichst lange Nutzungsdauer erreichen.

Das Laden kann sowohl an öffentlichen Ladestationen als auch im heimischen Umfeld erfolgen. In Europa existieren zwei Ladeverfahren, von denen die meisten Fahrzeuge gleich beide unterstützen.

Bei Verfahren Nr. 1 (AC-Laden) werden die Akkus mit Wechselstrom geladen. Dies ist das übliche Ladenverfahren, das an den meisten Orten – insbesondere an der heimischen Wallbox – zum Einsatz gelangt. Derartige Lösungen sind vergleichsweise leicht umzusetzen, wodurch sich Garagen und Carports unkompliziert erweitern lassen. Die Verbindung zum Fahrzeug wird über den Stecker Typ 2 hergestellt.

Bei Verfahren Nr. 2 (DC-Laden) werden die Akkus hingegen mit Gleichstrom geladen. Der Vorteil dieses Ladeverfahrens besteht darin, dass das Fahrzeug nicht erst Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln muss. Gleichzeitig wird das DC-Laden üblicherweise in Verbindung mit einer sehr hohen Leistung realisiert, was kurze Ladezeiten ermöglicht. Der Ladestecker wird als Combo-2 Stecker bezeichnet.

Hinweis zur Ladedauer

DC-Laden wird auch Schnellladen genannt. Je nach Fahrzeug versprechen die Autohersteller das Erreichen der halben Akkukapazität innerhalb kürzester Zeit, d.h. von ca. 30 bis 45 Minuten. Wer nun meint, der Akku sei damit innerhalb von ein bis eineinhalb Stunden vollständig geladen, liegt allerdings falsch. Je höher die bereits erreichte Akkukapazität, desto mehr Spannung muss am Akku anliegen. Dies hat eine zeitliche Verlängerung des Ladevorgangs zur Folge.

Allerdings raten einige Autohersteller ohnehin dazu, die Akkus ihrer Elektroautos nicht immer komplett aufzuladen. Insbesondere im Ladebereich von 80 bis 100 Prozent kommt es zu einer erheblichen Beanspruchung der Akkuzellen, was sich negativ auf deren Kapazität und Lebensdauer auswirkt.

Dies sind lediglich allgemeine Erkenntnisse. Schlussendlich sollten sich Fahrzeugbesitzer beim Laden nach den Empfehlungen des Herstellers richten.

Nachhaltige Mobilität dank Ökostrom

Der Umstieg von einem Pkw mit konventionellem Antrieb auf ein Elektroauto kann einen erheblichen Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz bedeuten. Allerdings ist in diesem Zusammenhang die Herkunft des Strom von Bedeutung. Sollte der zum Laden der Akkus verwendete Strom durch Verbrennung fossiler Energieträger gewonnen wird, fährt ein Elektroauto streng genommen nicht emissionsfrei. Aus diesem Grund raten wir dazu, Elektrofahrzeug bewusst mit Ökostrom zu laden.