Das Ladekabel ist das wohl wichtigste Zubehör eines Elektrofahrzeugs. Auch wenn sich das Mode-3 Kabel mit Typ 2 Stecker in Europa durchgesetzt hat, gibt es bedeutende Unterschiede bei verfügbaren Kabeln und Steckern. Sich vor dem Kauf umfassend zu informieren, wird empfohlen.
Ladekabel entscheidend über Ladeleistung
Die Ladeleistung eines E-Autos hängt vom Fahrzeug selbst, von der Ladestation, vom verwendeten Strom und vom Kabel bzw. Stecker ab. Dabei wird die Wichtigkeit des richtigen Kabels und Steckers oft übersehen. Denn wenn das Kabel zu wenig Leistung transportiert, nützen weder Ladesäulen, die mit Gleichstrom schnellste Ladezeiten versprechen, noch Elektroautos, die dank Onboard-Ladegerät Gleichstrom effizient aufnehmen können.
Mode-2 und Mode-3 Ladekabel – wo ist der Unterschied?
Sie haben sich ein Elektrofahrzeug angeschafft und entdecken im Kofferraum ein Ladekabel, bereitgestellt vom Hersteller. Dann ist ja alles gut, also warum mit der Kabelthematik auseinander setzen? Da Kabel nicht gleich Kabel ist, lohnt es sich zu wissen, welches Kabel man im Koffer hat und ob es für den täglichen Gebrauch das Ideale ist.
Das Mode-2 Ladekabel
Meistens handelt es sich bei dem im Kaufpreis inbegriffenen Kabel um den Typ Mode-2. Mit seinem Schuko Stecker eignet es sich zum Laden des E-Autos über die Haushaltssteckdose. Eine Cable Control Box ist in das Kabel integriert und steuert den Stromfluss. Bei 230 Volt Spannung und 16 Ampere Stromstärke ergibt sich eine Ladeleistung von: 230V*16A =3680 Watt oder 3,68 kW. Damit würde das Laden einer durchschnittlichen E-Auto Batterie rund 13 Stunden dauern.
Bei dem Mode-2 Ladekabel stehen sich geringere Anschaffungskosten und geringe Leistung gegenüber. Da die Lebensdauer von Batterien verlängert werden kann, indem sie nicht zu 100% aufgeladen werden, hat das Mode-2 Ladekabel durchaus seine Existenzberechtigung. Über Nacht wird die Batterie zum größten Teil geladen. Im Alltagsverkehr der Stadt, wo keine großen Distanzen zurückgelegt werden müssen, wird eine nicht völlig geladene Batterie auch kein Problem darstellen. Der größere Nachteil des Ladens über eine Schuko Steckdose ist die Sicherheit. Eine herkömmliche Haushaltssteckdose wurde nicht für das Aufladen von E-Autos entwickelt. Über eine Zeit von 10 Stunden oder mehr die volle Ladeleistung zu erwarten, kann zu einer Überlastung und zum Durchschmoren der Leitungen führen.
Daher wurden für das Laden zu Hause eigene Wallboxen entwickelt, dabei handelt es sich um Ladestationen für zu Hause. Diese überzeugen durch mehr Leistung und hohe Sicherheitsstandards.
Das Mode-3 Ladekabel
Der große Bruder ist das Mode-3 Ladekabel. Es bezieht Strom über den sogenannten Mennekes Stecker, auch Typ 2 Stecker genannt. Dieser hat 3 Phasen zur Stromversorgung, was zu einer Verdreifachung der Spannung und zu einer signifikanten Erhöhung der Kilowattleistung führt: 230V*3*32A = 22080 Watt oder 22,08 kW.
Unterschieden wird bei den Mode-3 Ladekabeln zwischen Typ 2 auf Typ 2 Kabeln und Typ 2 auf Typ 1 Kabeln. Diese Unterscheidung ist nötig, da einige Fahrzeuge einen Typ 1 Anschluss aufweisen. Alternativ gibt es Typ 2 auf Typ 1 Kopplungen, die denselben Zweck erfüllen. – Nämlich das Mode-3 Ladekabel zur Typ-1 Buchse des E-Autos kompatibel zu machen.
Doch damit ist die Leistungsfähigkeit des Mode-3 Kabels nicht ausgeschöpft. Es ist eine Leistung von bis zu 43 kW möglich. Hierzu bedarf es jedoch eines anderen Steckertypes bzw. einer Steckerkupplung für den Typ-2 Stecker.
Steckertypen
Im Vergleich zum Mode-2 Ladekabel bietet das Mode-3 Ladekabel bereits eine deutliche Steigerung der Ladeleistung. Wieviele Kilowatt pro Stunde geladen werden können, hängt jedoch auch sehr stark davon ab welche Stromart verwendet wird – Wechselstrom (AC) oder Gleichstrom (DC). Dabei hängt es vom Steckertyp ab, welche Stromart zum Einsatz kommt. Denn nicht jeder Stecker kann ein E-Auto mit beiden Stromarten versorgen.
Wechselstrom (AC) Stecker
Wechselstrom ist die Art von Strom, die aus jeder Haushaltssteckdose kommt. Wechselstromstecker wie Typ 1 und Typ 2 können über eine Schuko Steckdose oder Wallboxen die Stromversorgung gewährleisten. Während der 1-phasige Typ 1 Stecker eine Ladeleistung von 7,4 kW hat, erlaubt der 3-phasige Typ 2 Stecker 22 kW Leistung. Der Typ 2 Stecker hat sich im europäischen Raum als Standard etabliert und ist daher der gebräuchliche Stecker bei E-Autos und öffentlichen Ladesäulen.
Doch Wechselstrom hat bezüglich Leistungsstärke seine Grenzen. Daher befinden sich in den meisten Elektrofahrzeugen On-Board Ladegeräte, sogenannte Gleichrichter, die den Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln können. Dies beschleunigt den Ladevorgang deutlich.
Gleichstrom (DC) Stecker
Grundsätzlich wird eine bessere Ladeleistung erzielt, wenn die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom bereits in der Ladestation erfolgt. Hierzu bedarf es jedoch eines Steckers, der Gleichstrom transportieren kann. Hierzu gehört der in Japan gebräuchliche CHAdeMO Stecker mit einer Ladeleistung von bis zu 100 kW.
Der Tesla Supercharger lädt ebenfalls mit Gleichstrom und schafft bis zu 120 kW an Ladeleistung. Wie der Typ 2 Stecker hat auch der Tesla Supercharger 5 Pins zur Stromversorgung und 2 Pins zur Kommunikation mit dem Elektrofahrzeug. Damit lehnt er sich an dem Mennekes Stecker an.
Sowohl mit dem CHAdeMO als auch mit dem Tesla Super Charger kann direkt Gleichstrom geladen werden. Was eine höhere Ladeleistung ermöglicht und einen eingebauten Gleichrichter im Fahrzeug unnötig macht.
AC/DC Stecker
Der Stecker Combined Charging System, auch kurz CCS genannt, ermöglicht das Laden AC und DC Laden. Hierzu wurden dem Mennekes Stecker zwei große Gleichstrom Pins hinzugefügt. Damit ist sowohl zwei-phasiges Gleichstromladen (DC) als auch drei-phasige Wechselstromladen (AC) möglich. Diese Form des CCS Steckers nennt sich auch CCS2 und ist der gebräuchliche im europäischen Raum. Der CCS1 unterscheidet sich hauptsächlich darin, dass es nur einen Wechselstrom-Pin gibt und damit nur ein-phasiges Wechselstromladen möglich ist. Daher wird diese CCS1 Variante in den USA bevorzugt. Die Ladeleistung des CCS Steckers reicht bis zu 350 kW.
Der lediglich in China verbreitete GB/T Stecker erlaubt schnelles Gleitstromladen und mit Hilfe des AC-Adapters auch das Wechselstromladen.
Kompatibilität zu Wallbox und E-Auto
So wichtig Kabel und Stecker für das Laden auch sind, das Zusammenspiel zum Elektroauto und den Ladestationen (öffentliche Ladesäulen bzw. Wallboxen zu Hause) ist entscheidend für die Ladeleistung. Während die Elektroautos mit eingebauten Gleichrichtern mehr Flexibilität beim Laden liefern, wandeln auch diverse Ladestationen den Wechselstrom bereits direkt in Gleichstrom um. Das wichtige Bindeglied ist das Ladekabel, das je nach Steckertyp das Laden mit Wechselstrom (AC), Gleichstrom (DC) oder beidem ermöglicht.
