E-Mobilität: Ladeinfrastruktur, Lade- und Bezahlsysteme / 5 Ladestrom

Der Ladestrom ist ein Kennwert für das Aufladen von Akkus. Er gibt Auskunft darüber, wie schnell der Akku aufgeladen wird. Das gilt gleichermaßen für Ladegeräte, mit denen wieder aufladbaren Batterien aufgeladen werden, wie für Ladestationen für E-Fahrzeuge.

Die für das Aufladen benötigte Ladezeit ist abhängig von der Nennkapazität des Akkus. Hat ein Akku eine Nennkapazität von 1.200 mAh, dann könnte ein vollkommen entladener Akku theoretisch mit einem Ladestrom von 1,2 A in einer Stunde geladen werden oder mit 600 mA Ladestrom in 2 Stunden.

Ladestrom, Ladezeit und Nennkapazität hängen somit direkt zusammen und können mit der folgenden Gleichung berechnet werden: Ladestrom = Akkukapazität/Ladezeit. Je höher die Ladeleistung, desto höher ist der Ladestrom und desto niedriger ist die Ladezeit. Je größer die Batterie ist, desto größer sollte demnach auch der Ladestrom sein. Beispielsweise dauert das Laden einer leeren 100-Ah-Batterie mit einem 7-A-Ladegerät auf 80 % bis zu 11 Stunden.

Der Ladestrom wird oft in Relation zur Nennkapazität in Coulomb (C) gesetzt, beispielsweise wird als Ladestrom 0,5C oder C/2 angegeben. Das bedeutet, dass der Ladestrom für den Akku der halben Nennkapazität entspricht. Ist diese beispielsweise 1.500 mAh, dann beträgt der Ladestrom 750 mA, die Ladezeit zwei Stunden. Bei einer Ladestromangabe von 2C würde der Ladestrom 3 A betragen und die Ladezeit würde auf 0,5 Stunden sinken.

Der Ladezustand des Akkus wird als State of Charge (SoC) bezeichnet. Bei einem voll aufgeladenen Akku beträgt der Ladezustand 100 %. Wird Energie entnommen, dann verringert sich der Ladezustand prozentual auf die Entladetiefe, die der verbrauchten Energie entspricht. Dies wird als Depth of Discharge (DoD) bezeichnet. Ist ein Akku vollgeladen, dann ist der SoC-Wert 100 %, der DoD-Wert 0 %, weil ja noch keine Ladung entnommen wurde. Ist der Akku entladen, beträgt der SoC-Wert 0 % und der DoD-Wert 100 %.

Je nach Typ werden Akkus mit Konstantstrom, Konstantspannung, mit Konstantstrom-Konstantspannung (CCCV) nach dem IU-Ladeverfahren oder mit einem impulsförmigen Ladestrom geladen. Schnellladesäulen (DC) verfügen über eine integrierte Ladetechnik, die die Energie in Gleichstrom umwandelt, der dann direkt in den Akku fließt.

Darüber hinaus hat der Ladestrom auch einen ökonomischen Aspekt, wenn es um die Kosten des Ladens zuhause geht. Für die meisten Interessenten kommt der Erwerb eines E-Fahrzeugs ohne Lademöglichkeit zuhause oder beim Arbeitgeber nicht infrage. Wenn es möglich ist, tagsüber während der Arbeit im Unternehmen zu laden, ist der Nutzer nicht mehr auf öffentliche Ladepunkte angewiesen. Die Einstiegsbarriere, die dadurch entsteht, dass Mitarbeiter ausschließlich an knapper, öffentlicher Ladeinfrastruktur laden können, wird damit durch den Arbeitgeber maßgeblich reduziert.

Entscheidet man sich als E-Mobilist für die Installation einer Ladeeinrichtung zuhause, steigen der Strombedarf und damit die Stromkosten. An dieser Stelle lohnt es sich daher, den Stromtarif einer genaueren Prüfung zu unterziehen. In jedem Fall lohnt sich 100-%iger Ökostrom, um die Batterie des Fahrzeugs zu laden. Und zwar nicht nur aus ökologischer Sicht (CO2-emissionsfreier Betrieb des E-Pkw), sondern weil sämtliche Förderaufrufe die Nutzung von Energie verlangen, die zu 100 Prozent aus regenerativen Energien gewonnen wird.

Neben den konventionellen Stromtarifen bieten einige Energieversorger auch spezielle Ladestromtarife an.

• Für Autostrom-Tarife ist in der Regel die Anmeldung der Ladeeinrichtung als steuerbare Verbrauchseinrichtung (gem. § 14a EnWG) notwendig. Damit hat der Netzbetreiber die Möglichkeit, die Ladeeinrichtung netzdienlich zu steuern. Im Gegenzug erhält er vergünstigte Strompreise.
• Für eine steuerbare Ladeeinrichtung genügen je nach Netzbetreiber eine Schaltuhr oder ein Rundfunksteuerempfänger. Der Einbau wird durch den Netzbetreiber durchgeführt.

Damit durch die Steuerung der Ladeeinrichtung die sonstige Stromversorgung unbeeinflusst bleibt, ist die Trennung der Stromkreise zwischen Haushalt und der Ladestation erforderlich. Der Netzbetreiber sieht daher einen separaten Stromzähler vor. Der neue Stromzähler kostet einen zusätzlichen Grundpreis, der sich durch den niedrigeren Verbrauchspreis pro Kilowattstunde nach einer gewissen jährlichen Fahrleistung amortisiert.

Praxis-Tipp

Prüfung, wann ein Autostrom-Tarif infrage kommt

Bei der Prüfung, ob ein Autostrom-Tarif infrage kommen könnte, helfen folgende Fragestellungen:

1. Ist die Installation des zusätzlichen Stromzählers wirtschaftlich? Zusätzliche Kosten können entstehen, wenn der Zählerschrank für den Einbau eines Neugeräts umgebaut werden muss, weil beispielsweise kein freies Zählerfeld mehr verfügbar ist. Hierfür muss mit Kosten in Höhe von 500 bis 1.000 EUR netto kalkuliert werden.
2. Ist die Abgrenzung des Ladestromes, z. B. durch die Nutzung eines Dienstwagens, ohnehin notwendig, sodass ein zweiter Zähler keinen Nachteil darstellt?
3. Ist der Autostrom-Tarif tatsächlich günstige...