Was ist der Unterschied zwischen AC- und DC-Laden?

Die Elektromobilität ist ein Trend, der sich in den nächsten Jahren fortsetzen wird. Auch in Deutschland steigt die Nachfrage nach Elektroautos stetig weiter. Nicht zuletzt deshalb, weil die Reichweite der Fahrzeuge zunimmt, Ladeinfrastruktur aufgebaut wird und sich die Ladetechnik verbessert. Sowohl AC- als auch DC-Ladestationen sind auf dem Vormarsch und werden die umweltfreundliche Mobilität weltweit vorantreiben. Doch wo liegt der Unterschied zwischen dem Laden mit Wechselstrom und dem Laden mit Gleichstrom?

Was ist AC / DC?

Hin und wieder hat man AC/DC ja schon auf einem Ladekabel gelesen, zum Beispiel bei Netzteilen von Laptops. Damit ist gemeint, dass die Stecker prinzipiell mit beiden Stromarten klar kommen. Doch warum gibt es überhaupt zwei Stromarten und wo liegt der Unterschied?

Was ist Wechselstrom (AC)?

Wie der Name schon sagt, wechselt Stärke und Richtung des Stromflusses beim Wechselstrom (AC). Mit dieser Art des Stroms können zum Beispiel Mixer oder Herdplatten betrieben werden. Da Wechselstrom (AC) leichter zu erzeugen und transportieren ist, kommt eigentlich aus jeder Haushaltssteckdose Wechselstrom (AC). Braucht ein Gerät, wie etwa ein Fernseher, Gleichstrom, wandelt das Gerät den Strom einfach um. Dies ist durch einen eingebauten Gleichrichter ohne Probleme möglich.

Was ist Gleichstrom (DC)?

Nomen est omen, gilt auch für den Gleichstrom. Denn dieser fließt immer in eine Richtung, zu jeder Zeit. Dieser konstante Fluss ist wichtig für das Laden von Batterien und Akkus und für Geräte, die diese Art von Strom brauchen, wie etwa ein Fernseher oder ein Radio. Der Gleichstrom wird im Englischen Direct Current genannt, weshalb oft die Abkürzung DC verwendet wird. Auch der Akku eines E-Autos kommt nur mit Gleichstrom zurecht. Wird also mit Wechselstrom (AC) geladen, muss ein Umwandlung erfolgen. 

Wieviel Ladeleistung hat die Steckdose?

Kann ein Fahrzeug auch direkt aus der Steckdose geladen werden, wie ein Handy? – Theoretisch ja. Alles was dazu nötig ist, ist die Umwandlung des Wechselstroms aus der Steckdose in Gleichstrom. Das Problem ist jedoch die Leistung. 

Speicherkapazitäten und Ladeleistungen

Reguläre Stecker erlauben eine Ladeleistung von etwa 2 bis 3 Kilowatt in der Stunde. Batterien von E-Autos haben jedoch in der Regel eine Speicherkapazität von etwa 40 bis 100 KW. Damit würde das vollständige Aufladen 20 bis 30 Stunden dauern. Selbst das Laden mit Kraftstrom ändert da nicht viel – hier kommt man im besten Fall auf 22 KW. Was immer noch eine Ladezeit von 2 bis 3 Stunden bedeutet – zu Hause vielleicht kein Problem, doch unterwegs …

Sicherheitsaspekte

Hinzu kommt der Sicherheitsaspekt. Sechs bis acht Stunden lang den Akku Ihres E-Autos aufzuladen, bringt die meisten Steckdosen an ihre Grenzen. Ganz einfach deshalb, weil sie für diese Art des Ladens (Ladezeit und -intensität) nicht geschaffen wurden. Die Gefahr, dass eine Stromleitung durchschmort ist einfach zu groß.

AC- und DC-Ladestationen

Eine Alternative zum Laden über die reguläre Steckdose bieten Ladestationen. Dabei ist sowohl AC-Laden als auch DC-Laden möglich. Doch was ist der Unterschied? 

Wie lädt ein E-Auto mit Wechselstrom (AC)?

Wie bereits erwähnt, benötigt eine Batterie jedenfalls Gleichstrom. Dies gilt auch für den Akku eines Elektrofahrzeugs. Um ein Fahrzeug mit Wechselstrom (AC) laden zu können, braucht es ein on-board Ladegerät, das den Wechselstrom (AC) in einen Gleichstrom umwandelt. Dieses integrierte Ladegerät ist in seiner Leistung jedoch stark begrenzt. zwischen 3 KW und 16 KW können pro Stunde geladen werden.

Mit welchem Stecker wird AC Laden betrieben?

Laden über Wechselstrom (AC) wird in der Regel mit dem Typ-2-Stecker, ein genormter Stecker, der einem internationalen Ladestandard unterliegt, betrieben. Er kann bis zu 25 KW laden.

Vorteil beim AC Laden 

Im Durchschnitt garantieren Fahrzeughersteller eine Lebensdauer der Batterie von rund 8 Jahren. Wie bei anderen Akkus gilt jedoch auch bei Elektroautos: Eine niedrigere Ladegeschwindigkeit mit niedrigerer Stromstärke hat positive Auswirkungen auf die Lebensdauer des Akkus. 

Wie lädt ein E-Auto mit Gleichstrom (DC)?

Dem Laden mit Gleichstrom liegt ebenfalls Wechselstrom (AC) zugrunde. Allerdings wird dieser bereits in der Ladesäule in Gleichstrom umgewandelt, was die Leistung massiv steigert. Schnellladesäulen an Tankstellen arbeiten in der Regel mit Gleichstrom, denn die Ladeleistung sind um ein Vielfaches geringer als bei Wechselstrom (AC). Mit bis zu 350 Kilowatt pro Stunde wird die Batterie eines E-Autos bereits innerhalb von 10 bis 20 Minuten voll geladen.

Mit welchem Stecker wird DC Laden betrieben?

Was der Typ-2-Stecker für AC Laden ist, ist das Combined Charging System (CCS) für DC-Laden. Es findet vor allem bei Schnellladestationen Anwendung und bietet einen internationaler Ladestandard mit genormten Steckern. Die Ladeleistung des CCS-Stecker beträgt bis zu 350 KW.

Vorteil beim DC Laden

Während der Hauptvorteil beim Wechselstromladen die Schonung der Batterie ist, bietet das Gleichstromladen einen möglichst schnellen Ladevorgang, was vor allem auf Reisen ein wichtiger Faktor ist.

Spannungsfrei und sicher

Egal, ob ein E-Auto über Gleichstrom oder Wechselstrom geladen wird, die Stromstärke und -spannung ist in beiden Fällen sehr hoch. Damit ist ein wichtiger Sicherheitsaspekt die Spannungsfreiheit von Ladesäulen. Das heißt, es ist keine Spannung auf dem Stecker bis dieser nicht eingesteckt wurde. – Ein wichtiger Vorteil gegenüber der herkömmlichen Steckdose.

Reichweite von Elektroautos

Sei es Dienstreise oder Urlaub. Wer sich zum Reisen mit Elektroauto entscheidet, möchte möglichst weit kommen, ohne “Energie tanken” zu müssen. Wieviel Reichweite ein Wagen hat, hängt jedoch nicht einzig und alleine von der Speicherkapazität der Batterie ab. Auch andere Faktoren spielen ein wichtige Rolle.

Wie weit komme ich mit einer vollgeladenen Batterie?

Auch wenn das Interesse an Elektroautos zugenommen hat, bleiben doch erhebliche Zweifel bezüglich der Reichweite. Rund 300 km weit kamen die ersten Modelle. – Zu kurz für viele Käufer. Doch in der Zwischenzeit haben sich die Fahrzeuge als auch die Batterietechnologie weiterentwickelt. Mit einem Mal können nun bereits schon bis zu 500 Kilometer zurückgelegt werden. In näherer Zukunft sollen sogar 1000 Kilometer möglich sein – und auf so einer langen Strecke sollte jedenfalls einmal eine Pause eingelegt werden.

Welche Faktoren beeinflussen meine Reichweite mit einem Elektrofahrzeug?

Neben der Speicherkapazität des Akkus spielen auch Fahrweise und das Fahrzeug selbst eine wichtige Rolle. Ebenso wie bei Benzin- oder Dieselmotoren, wirken sich auch bei E-Autos die Effizient des Verbrauchs auf die Reichweite aus. Auch die Aerodynamik spielt eine wichtige Rolle. Hinzu kommen Einflüsse des Fahrers, wie etwa Geschwindigkeit, Fahrweise und technische Details wie der richtige Reifendruck.

Und wie sieht es mit der Ladeinfrastruktur aus?

Auch die fehlende Ladeinfrastruktur schreckt viele noch vor dem Kauf eines Elektrofahrzeugs ab. Doch Fahrzeughersteller sind gewillt in Ladesäulen zu investieren. Sie bieten ein umfassendes Netz an Ladesystemen und bringen Elektrofahrzeuge so auf die Überholspur.

Fazit

Geringe Reichweite und das Fehlen flächendeckender Ladeinfrastruktur sprachen lange Zeit gegen den Kauf von E-Autos. Doch die Gegebenheiten haben sich geändert. Moderne Ladetechnologien übertreffen die herkömmliche Steckdose in Leistung und Sicherheit. Um ein E-Auto zu laden, können Ladestationen mit Wechselstrom (AC) oder Gleichstrom (DC) verwendet werden. Während Gleichstrom (DC) schnelles Laden erlaubt, ist das Laden mit Wechselstrom (AC) schonender für die Lebensdauer des Akkus. Damit haben beide Ladelösungen ihre Existenzberechtigung. Steigende Speicherkapazitäten der Akkus und optimierten Ladestationen machen das E-Auto zu einer echten Alternative in Beruf und Freizeit – eine Entwicklung, die sich fortsetzen wird.