Welche Ladebetriebsarten gibt es?
Die Aktuellen Ladebetriebsarten sind Mode 1, Mode 2, Mode 3 und Mode 4.
Mode 1
Bei dieser Betriebsart wird das Elektroauto direkt über eine Haushaltssteckdose (Schuko-Steckdose) mit Wechselstrom (AC) geladen. Dabei findet zwischen E-Auto und Ladeanschluss keinerlei Kommunikation statt und es fehlt auch eine Schutzeinrichtung, da die nötigen Kontakte nicht vorhanden sind. Ein weiterer Grund, warum man auf das Laden im Mode 1 verzichten sollte: Die Ladekapazität ist mit 2,3 kW doch sehr beschränkt.
Mode 2
Auch im Mode 2 wird das Laden nicht wesentlich schneller, aber im Unterschied zu Mode 1 ist im Ladekabel eine zusätzliche Steuer- und Schutzeinrichtung verbaut. Die Kommunikation zwischen E-Auto und Ladeanschluss übernimmt dabei eine Box (In Cable Control Box: ICCB), die zwischen dem Fahrzeug- und Anschlussstecker integriert ist. Geladen wird Wechselstrom (AC) an einer Haushaltssteckdose (Schuko-Steckdose) oder einer CEE-Steckdose (Camping-Stecker).
Die Ladung an einer Haushaltssteckdose ist jedoch nicht empfehlenswert, da diese nicht für die Dauerbelastung ausgelegt sind. Elektroautos ziehen immer den maximal möglichen Ladestrom aus dem Ladegerät. Mit 11 kW AC-Ladeleistung liegt dieser im Allgemeinen weit über den maximal 3,7 kW an einer Schuko-Steckdose.
Mode 3
Ab Mode 3 wird es für E-Autofahrer endlich schneller, sicherer und komfortabler. Hier wird Wechselstrom (AC) über das an der Mode 3 Ladestation fest verbaute Ladekabel geladen, dass keine zusätzliche Kommunikations- oder Schutzeinrichtung benötigt. Diese Aufgaben werden von der Wallbox oder Ladesäule übernommen. Dadurch wird die Sicherheit auch nochmal erhöht, da keine eigenen Steckerverbindungen benötigt werden.
Mode 4
Hier beginnt das Laden mit Gleichstrom (DC) an Schnellladestationen und es wird richtig schnell. An DC Schnellladesäulen wird das Elektrofahrzeug direkt mit Gleichstrom (DC) aufgeladen. Aufgrund der hohen Sicherheitsanforderungen findet die Wandlung von AC in DC nicht mehr im Fahrzeug, sondern ist wie auch das Ladekabel fester Bestandteil der Ladesäule. Dadurch können deutlich größere Gleichrichter verbaut werden, die entsprechend höhere Ladeleistungen ermöglichen.
Vergleich:
AC vs. DC Laden
Da über das Stromnetz Wechselstrom (AC) praktisch überall zur Verfügung steht, die Batterie eines E-Autos aber nur Gleichstrom (DC) speichern kann, erfolgt die nötige Umwandlung mit einem im Auto eigebauten Gleichrichter. Beim direkten Laden mit Gleichstrom (DC) findet die Umwandelung nicht im E-Auto, sondern im Ladegerät statt. Dementsprechend sind Gleichstrom-Ladegeräte in der Regel größer und teurer, aber das Laden ist auch um einiges schneller als mit Wechselstrom (AC).
Nicht vernetztes Mode 2 vs. vernetzte Mode 3 Laden
Nicht vernetzte Stationen
Die nicht vernetzte Mode 2 Betriebsart sollte in Unternehmen nur im Notfall genutzt werden, wenn keine Mode 3 oder Mode 4 Ladestationen verfügbar sind. Selbst an Standorten, bei denen lange Ladezeiten im Mode 2 nicht so problematisch sind (z.B. am Flughafen), hat die fehlende Vernetzung einen großen Nachteil: Die Stationen sind schwer zu finden und der Fahrer bekommt keine Informationen wieviel Strom schon geladen wurde oder ob sein E-Auto überhaupt noch lädt. Ein weiteres Problem für den Betreiber: Ohne Vernetzung kann er nicht kontrollieren, wie und ob seine Ladestationen überhaupt genutzt werden. Auch für die Ladung von Gästen (Roaming) eignet sich dieses System nicht, da keinerlei Abrechnung möglich ist. Es herrscht hierbei keine Kontrolle darüber, wer sein Fahrzeug lädt und wer nicht. Es gibt hier keine Kontrolle darüber, wer sein Fahrzeug lädt und wer nicht.
Vernetzte Stationen
Vernetzte Mode 3 Ladestationen übermitteln aktiv Informationen und sorgen so für Transparenz beim Stationsbetreiber wie auch beim Fahrer. Wirtschaftlich gesehen ist das System auf jeden Fall vorzuziehen, denn es kann problemlos mit Upgrades versorgt werden und ein intelligentes Energiemanagementsystem steuert und optimiert die Prozesse. Ein weiterer Vorteil: Sie laden mit bis zu 22 kW viel schneller. So können im Laufe des Tages mehr Mitarbeiter und Kunden ihre E-Fahrzeuge aufladen und die Firmenflotte mit Strom versorgt werden. Auch für den Fahrer bieten funktionsfreundliche Apps einen hohen Komfort: Er kann z.B. Stationen leicht finden oder sich über Belegung und Kosten informieren.
AC Laden (Mode 3) vs. DC Schnellladen (Mode 4)
AC Laden (Mode 3)
Für die täglichen Bedürfnisse der meisten Autofahrer ist das Laden im Mode 3 mit Wechselstrom (AC) völlig ausreichend, da sie sich meist nur in einem geringen Radius um ihren Wohnort bewegen. Im Durchschnitt legen Autofahrer in Deutschland weniger als 50 km am Tag zurück. An einer AC Ladestation kann ein E-Auto in der Stunde mit einer Reichweite von 40 km „betankt“ werden. Unter diesem Aspekt gibt es viele Möglichkeiten den Strombedarf an den Stellen zu decken, an denen die meiste Zeit verbracht wird: am Arbeitsplatz, im Wohngebäude, bei einem Restaurant- oder Arztbesuch oder auch beim Einkaufen im Supermarkt. Für viele Unternehmen ist also eine Mode 3 Ladeinfrastruktur die richtige Wahl: Sie ist einfach zu verwalten, komfortabel für die Nutzer und zudem kostengünstig in der Anschaffung.
DC Schnellladen (Mode 4)
Unternehmen, die ihre Fahrzeuge regelmäßig für eine Reichweite von mehreren hundert Kilometern in kurzer Zeit aufladen müssen, ist ein DC-Schnellladesystem (Mode 4) das Richtige. Beim DC-Schnelladen an Ladesäulen wird das E-Auto direkt mit Gleichstrom versorgt und ist die schnellste Art des Ladens. Die wesentlich kürzeren Ladezeiten und die damit verbundene höhere Auslastung rechtfertigen die hohen Anschaffung- und Betriebskosten von Schnellladestationen.
Fazit
Auf den Standort und die Branche kommt es an! Das Laden über die Mode 1 und Mode 2 ist nur als Notlösung gedacht, sollte jedoch aus Sicherheitsgründen möglichst nicht eingesetzt werden. Die dafür verwendeten Schuko-Steckdosen oder CEE-Stecker (Camping-Stecker) sind nicht für eine hohe Dauerbelastung ausgelegt.
Für Unternehmen, Wohnanlage, Kommunen und Gastro- und Einzelhandelszentren, die von E-Fahrern häufig frequentiert werden, ist die Ladelösung Mode 3 die Beste Entscheidung. Sie wurde speziell für das Laden von Elektrofahrzeugen konzipiert und bietet alle Vorzüge einer vernetzten, Cloud-Basierten E-Mobilität: Betreibern wird die Verwaltung ihrer Ladestationen erheblich vereinfacht. Fahrer finden über entsprechende Apps passende Lademöglichkeiten und bieten vollständige Transparenz über den Ladestand und die Kosten. Zudem sind die Stationen mit allen E-Fahrzeugen kompatibel und ein kostenintensives Nachrüsten ist in der Regel nicht erforderlich.
Wer auf kurze Ladezeiten angewiesen ist und gleichzeitig viele Fahrzeuge mit Strom versorgen muss (z.B. Unternehmen, die umfangreiche Fuhrparks bereitstellen) oder Betreiber von großen Ladeparks, Bus- oder LKW-Depots, deckt seinen Strombedarf am besten mit der DC Schnellladelösung (Mode 4).
Ladevorgänge für E-Fahrer, die auf längeren Strecken unterwegs sind, müssen kurz und effizient sein, damit zum Auftanken eine kleine Pause ausreicht. Elektro Nutzfahrzeuge benötigen die leistungsstarke DC Ladelösung, um den erhöhten Strombedarf schnell zu decken und der Fahrer seine Arbeitszeiten einhalten kann.
Welche Ladelösung ist die Richtige für Sie?
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