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Wie lange lädt ein E-Auto?
Eine der drängendsten Fragen, die potenzielle Käufer von Elektroautos umtreibt, betrifft zweifellos die Ladedauer. Die Zeit, die benötigt wird, um ein Elektrofahrzeug aufzuladen, stellt einen entscheidenden Faktor für die Alltagstauglichkeit und die Akzeptanz dieser innovativen Technologie dar. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass Autos insgesamt mehr stehen als gefahren werden. Diese Standzeit können Fahrer von Elektroautos optimal nutzen, um ihr Fahrzeug aufzuladen. In diesem Artikel werfen wir einen detaillierten Blick darauf, wie lange es tatsächlich dauert, ein E-Auto aufzuladen, und wie verschiedene Faktoren die Ladezeit beeinflussen können.
Wovon hängt die Ladedauer eines E-Autos im Einzelnen ab?
Neben der Wahl des Fahrzeugmodells und der genutzten Ladestationen hat auch die individuelle Einbindung des Elektroautos in den Fahralltag Einfluss auf die Ladezeit. Folgende Faktoren sind für die Ladezeiten entscheidend:
Batteriekapazität
Je größer die Batterie eines Elektroautos ist, desto länger dauert naturgemäß der Ladevorgang. Kleine Elektroautos sind bauartbedingt leichter und werden häufig auf Kurzstrecken eingesetzt. Da sie mit kleinen Traktionsbatterien ausgestattet sind, können sie schneller aufgeladen werden als große Limousinen.
Ladezustand
Eine fast leere Batterie ist für die Ladezeit ebenso nachteilig wie eine fast volle Antriebsbatterie. Der Grund: Um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern und die Zellen zu schonen, reduziert das Batteriemanagementsystem die Ladegeschwindigkeit bei einem Ladezustand unter 20 % und über 80 %. Die Ladezeit einer Batterie hängt also stark vom Ladezustand ab, dem State of Charge (SOC).
Umgebungstemperatur & Wetterbedingungen
Bei kalten Außentemperaturen verlängert sich die Ladezeit, da die Batterie langsamer geladen wird. Eine Möglichkeit, diesem Effekt entgegenzuwirken, besteht darin, das Elektrofahrzeug in einer beheizten Garage oder einem geschlossenen Raum aufzuladen, um die Batterie vor Kälte zu schützen. Bei sommerlicher Hitze kann sich die Ladezeit ebenfalls verlängern, da einige Elektroautos die Ladeleistung reduzieren, um die Batterie vor Überhitzung zu schützen. Parken im Schatten hilft, die Batterie vor Überhitzung zu schützen.
Regen oder Schnee können den Zugang zur Ladestation erschweren. Bei unsachgemäß installierten Ladestationen sind zudem elektrische Gefährdungen möglich. Eine wetterfeste und feuchtigkeitsbeständige Ladestation gewährleistet einen sicheren Ladevorgang auch bei Starkregen, Frost und Schnee. Während eines Gewitters sollte möglichst nicht geladen werden. Achten Sie darauf, dass die Ladestation über einen wirksamen Überspannungsschutz verfügt.
Zudem sollte die Ladestation sturmsicher sein und möglichst in einem Bereich stehen, der auch hohen Windkräften standhält.
On-Board-Ladegerät
Elektroautos verfügen über verschiedene Lademodule. Die Verarbeitung hoher Ladeströme erfordert eine aufwändige Technik. Fahrzeuge, die schnell laden, werden als Schnelllader bezeichnet.
Diese E-Autos lassen sich z. B. an Schnellladestationen mit bis zu 150 kW laden:
- Audi e-tron
- Porsche Taycan
- VW ID.3
- Ford Mach-E
- Polestar 2
- Hyundai Ioniq 5
- Tesla Model 3
Ladeleistung von Ladestationen
Wallboxen für die Installation im privaten und gewerblichen Bereich bieten in der Regel eine Ladeleistung von 11 kW oder 22 kW. Ein im Ladegerät des E-Autos integrierter Gleichrichter wandelt den Wechselstrom in Gleichstrom um.
Seit dem 1. Januar 2024 müssen Ladestationen mit einer Leistung über 4,2 kW vom Netzbetreiber steuerbar sein. Dies kann sich auf die Ladezeit auswirken, da der etzbetreiber bei Engpässen im Stromnetz die Abgabeleistung einer Wallbox bis auf 4,2 kW drosseln kann. Diese Drosselung sollte jedoch nur in Ausnahmefällen erfolgen.
Ladestationen gibt es in diesen Ausführungen:
Normalladepunkte
Diese Ladestationen bieten Ladeleistungen zwischen 3,7 kW und 22 kW. Sie finden sich an öffentlichen Parkplätzen, in Parkhäusern und Einkaufszentren. Auch Wallboxen für die Installation im häuslichen Umfeld fallen in diese Kategorie. Mit einer 11 kW Wallbox kann ein Elektroauto batterieschonend geladen werden. Eine Wallbox mit 22 kW kann die Ladezeit halbieren, wenn das On-Board-Ladegerät die höhere Leistung umsetzen kann.
Schnellladestationen
Diese Ladepunkte laden mit 50 kW bis 350 kW Gleichstrom und eignen sich für das Aufladen auf Langstrecken, da die Fahrtunterbrechung auf eine kurze Rast beschränkt werden kann. Die meisten Schnellladestationen befinden sich an oder in unmittelbarer Nähe von Schnellstraßen und Autobahnen.
Ultra-Schnellladepunkte
Diese befinden sich noch in der Entwicklung und sollen zukünftig Ladeleistungen von bis zu 1000 kW bieten.
Reichweite des E-Autos
Die Reichweite von Elektroautos hat sich in den letzten Jahren deutlich verbessert. Mit einer Batterieladung kommen Elektroautos zwischen 200 und 500 km weit. Entscheidend für die Reichweite eines Elektroautos ist die Kapazität der Batterie. Große Antriebsbatterien ermöglichen hohe Reichweiten, machen ein Elektroauto aber auch teuer, schwer und weniger nachhaltig. Eine gute Aerodynamik und ein geringer Rollwiderstand tragen ebenfalls zu einer hohen Reichweite bei. Auch ein effizienter Antriebsstrang reduziert den Energiehunger des Fahrzeugs und erhöht die Reichweite.
Äußere Faktoren
Niedrige Außentemperaturen verringern die Batterieleistung, während hohe Temperaturen die Selbstentladung fördern. Die Reichweite sinkt sowohl im kalten Winter als auch im heißen Sommer, weil zusätzliche Energie für die Heizung oder Kühlung des Innenraums benötigt wird. Sitzheizung, Multimediageräte und Kühlboxen verbrauchen zusätzlich Energie und setzen die Reichweite weiter hinab.
Bremsen und Fahrverhalten
E-Autos mit einstellbarem Rekuperationsmodus machen es möglich, beim Bremsen Strom zurückzugewinnen und in die Batterie einzuspeisen. Auf freier Strecke lässt sich bei deaktivierter Rekuperation der Schwung des Autos zum Ausrollen und "Segeln" nutzen. Beides spart Energie und vergrößert die Reichweite. Häufiges Beschleunigen und Bremsen dagegen sind Energiefresser. Schlechte Straßen, Gegenwind und starke Steigungen wirken sich ebenfalls ungünstig auf den Verbrauch aus.
Reichweitenangaben - Ideal und Realität
Die Abweichungen zwischen den Herstellerangaben und der tatsächlichen Reichweite können verschiedene Ursachen haben:
- Herstellerangaben basieren häufig auf standardisierten Testzyklen, die nicht immer die realen Fahrbedingungen widerspiegeln.
- Schnelles Beschleunigen, ein anspruchsvolles Streckenprofil oder eine dynamische Fahrweise erhöhen den Energieverbrauch und verringern die Reichweite.
- In Regionen mit überdurchschnittlich hohen oder niedrigen Jahresdurchschnittstemperaturen muss mit einer geringeren Reichweite als vom Hersteller angegeben gerechnet werden.
- Schwere Frachten und das Mitführen eines Anhängers erhöhen den Energieverbrauch und belastet die Batterie.
- Auch die Anzahl der mitfahrenden Personen kann die Reichweite beeinflussen.
Ladezeit versus Ladeaufwand
Welcher zeitliche Ladeaufwand entsteht mir über einen bestimmten Zeitraum? Die Antwort auf diese Frage kann für den E-Auto-Besitzer entscheidender sein als die Betrachtung einer einzelnen Ladezeit, denn sie hat auch Aussagekraft für die Batteriekondition an sich.
Im Laufe der Jahre nimmt die Kapazität einer Batterie zwangsläufig ab - übrigens auch bei Nichtbenutzung. Weniger Kapazität bedeutet, dass sich die Batterie schneller entlädt und häufiger geladen werden muss. Die einzelnen Ladevorgänge werden zwar kürzer, aber der Ladeaufwand insgesamt steigt und die Reichweite sinkt. Die verkürzte Ladezeit ist in diesem Kontext also ein schlechtes Zeichen und weist auf einen hohen Batterieverschleiß hin.
Das Maß für den Gesundheitszustand der Batterie ist der State of Health (SOH). Für einen guten Gesundheitszustand der Batterie sind eine hohe Kapazität und ein geringer Innenwiderstand entscheidend. Eine Elektrofahrzeugbatterie in gutem Zustand sollte noch eine Kapazität von mindestens 80 Prozent und einen nur mäßig erhöhtem Innenwiderstand aufweisen. Durch umsichtige Batteriepflege und angepasste Ladeplanung lässt sich die Degradation der Batterie begrenzen und verzögern.
Hier einige Tipps für einen geringen zeitlichen Ladeaufwand und ein langes Batterieleben:
- Teilladungen bevorzugen
- Tiefenentladung vermeiden
- Vollladen nur für Langstrecken
- Schnellladen reduzieren
- Laden mit 11 kW oder 22 kW bevorzugen
- Ladezustand der Batterie zwischen 20% und 80% halten
Laden an der Haushaltssteckdose?
Eine Haushaltsteckdose ist je nach Netzauslegung mit 10 oder 16 Ampere beaufschlagt. Daraus ergibt sich bei einer Spannung von 230 Volt eine Ladeleistung zwischen 2.300 kW und 3680 kW.
Haushaltssteckdosen sind keine idealen Ladepunkte für Elektroautos und nicht für lange Ladezeiten ausgelegt. Sie dienen der Versorgung von Haushaltsgeräten aller Art, die meist kurzfristig angeschlossen werden und typischerweise maximal 2 kW Leistung benötigen.
Das stundenlange Laden eines Elektroautos mit maximalem Output stellt eine atypische Belastung für die Haushaltssteckdose dar und führt zu hohem Verschleiß. Je nach Alter und Zustand der elektrischen Infrastruktur können Verkabelung und Steckdose bei hoher Dauerlast überhitzen und Schäden auslösen. Zudem geht beim Laden an der Schuko-Steckdose bis zu einem Drittel der Ladeenergie verloren - unwirtschaftlich ist es also auch.
Das Aufladen eines E-Autos an einer Haushaltssteckdose stellt nur eine Notlösung dar. Wenn ein Elektroauto an einer Schuko-Steckdose geladen wird, sollte die Ladeleistung wenigstens auf 1,8 bis 2,2 kW begrenzt werden, um Risiken an elektrischen Installationen und Verkabelungen zu begrenzen.
Ladezeit berechnen - Formel und Rechenbeispiel
Akkukapazität (kWh)
Dies ist die Menge an Energie, die in der Batterie des Elektroautos gespeichert werden kann. Je größer die Akkukapazität, desto mehr Energie kann gespeichert werden.
Ladeleistung (kW)
Das ist die Geschwindigkeit, mit der das Elektroauto geladen wird. Eine höhere Ladeleistung bedeutet, dass die Batterie schneller geladen wird.
Ladezeit (Stunden)
Die Zeit, die benötigt wird, um die Batterie des Elektroautos vollständig zu laden
Ein Rechenbeispiel:
Angenommen, ein Elektroauto hat eine Batteriekapazität von 60 kWh und wird an einer Ladestation mit einer Ladeleistung von 10 kW geladen.
Ladezeit (h) = 60 kWh / 10 kW Ladezeit (h)
Ladezeit (h) = 6 Stunden
In 6 Stunden wäre die Batterie dieses Elektroautos vollständig geladen, wenn es an einer Ladestation mit einer Ladeleistung von 10 kW angeschlossen ist.
Durchschnittliche Ladedauer eines Elektroautos
Die folgende Tabelle zeigt die (ungefähren) durchschnittlichen Ladezeiten für verschiedene Klassen von Elektrofahrzeugen in Abhängigkeit von der Batteriekapazität und der verfügbaren Ladeinfrastruktur.
Kleine Elektroautos mit einer Batteriekapazität von 25 kWh benötigen im Durchschnitt etwa 7 Stunden an einer Haushaltssteckdose, 2 Stunden an einer Wallbox mit 11 kW und nur 1 Stunde an einer Wallbox mit 22 kW, um vollständig aufgeladen zu sein.
Mittelgroße Elektroautos mit einer Batteriekapazität von 50 kWh benötigen 14 Stunden an einer Haushaltssteckdose, 4,5 Stunden an einer Wallbox mit 11 kW und 2 Stunden an einer Wallbox mit 22 kW.
Große Elektroautos mit einer Batteriekapazität von 75 kWh benötigen 20 Stunden an einer Haushaltssteckdose, 7 Stunden an einer Wallbox mit 11 kW und 3,5 Stunden an einer Wallbox mit 22 kW.
An öffentlichen Ladesäulen mit einer Gleichstromleistung von 50 kW können Elektroautos unabhängig von ihrer Größe deutlich schneller aufgeladen werden, wobei die Ladezeiten bei kleinen Elektroautos etwa 0,5 Stunden, bei mittleren 1 Stunde und bei großen 1,5 Stunden betragen.
