Sat Dec 12 09:31:50 CET 2020
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E-Auto, laden
Mit welcher max. Leistung würdet ihr gerne euer E-Auto(s) daheim laden können? (ggf. Wert aufrunden) Logo Welche Ladeleistungsstufen gibt es
Hallo!
In diesem Blog-Artikel soll es darum gehen, welche Ladeleistungsstufen es gibt. Das wird euch vermutlich die Arbeit erleichtern wenn es in einen der Folgeartikel darum geht zu überlegen wieviel Ladeleistung ihr braucht. Im vorherigen Blog-Artikel habe ich ein paar elektrische Grundlagen erklärt. Diese sollte man kennen bevor man diesen Artikel liest -> https://www.motor-talk.de/.../...-von-lademoeglichkeiten-t6995952.html In den Folgeartikeln wird’s u.a. eine Übersicht über die elektrischen Komponenten geben die man so braucht bevor man überhaupt ein EVSE anschließen kann. Es geht dabei nur darum schon etwas Bescheid zu wissen wenn ihr mit dem Elektriker darüber redet, was ihr haben wollt.
Warnung: Arbeiten selbst an Niederspannung (<=1kV AC (Wechselstrom) oder <=1,5kV DC (Gleichstrom)) die keine Kleinspannung ist (je nach Definition <=50V AC oder <=120V DC oder auch kleinere Werte) bitte nicht selbst machen, sondern Elektrofachkräften überlassen! Lebens-, Brand- und Versicherungsärger-Gefahr!
Bin selbst noch in der Informationsphase, sowohl was die Wahl des BEV als auch die Wahl der EVSE angeht. Gerne könnt ihr euer Wissen und eure Fragen in den Kommentaren mitteilen.
Vorweg: 11kW ist i.d.R. relativ einfach machbar, wo auch 3,6kW machbar ist. Es ist i.d.R. nicht viel teurer als 3,6kW, vor allen Dingen im Verhältnis zur Mehr-Leistung. Und man sollte aus verschiedenen Gründen ohnehin immer Reserve haben. Deswegen sind 11kW meine Mindest-Empfehlung. Mehr als 11kW um ein E-Auto zu laden wird aber meist schwierig. Werde in einem der Folgeartikel genauer darauf eingehen.
Zunächst einmal ein Überblick, was es so alles an Stecker und Lademodi gibt. Dadurch habt ihr eine grobe Übersicht welche Leistungsstufen es gibt. Das erleichtert später die Rechnerei, weil es reicht zu wissen in welcher der Stufen man sich bewegt.
Typ2 - AC-Ladung Typ2 (vollständig: IEC 62196 Typ 2, auch Mennekes-Stecker genannt) findet man an praktisch allen E-Autos. Link zum Wikipedia-Artikel mit Abbildung des Steckers: https://de.wikipedia.org/wiki/IEC_62196_Typ_2 Im Grunde ist das der bekannte CEE-rot-Drehstromstecker, der speziell modifiziert wurde. Einerseits wurde eine mechanische Verriegelung vorgesehen damit Dritte nicht so einfach den Stecker während dem Laden herausziehen können. Andererseits wurde er elektrisch erweitert um abfragen zu können wieviel Strom die EVSE abgeben kann. Das verhindert, dass Leitungsschutzschalter auslösen und somit überhaupt kein Strom mehr fließt. Allerdings gibt’s meines Wissens in der Praxis keine nicht-E-Auto-herstellereigenen Ladesäulen die darüber >44kW abgeben können. Und auch das Angebot an E-Autos mit >22kW Typ2 ist äußerst übersichtlich. Meines Wissens gibt’s keine Neuwagen mehr mit >22kW Typ2. Die mir bekannten am langsamsten ladenden nennenswerten Serien-E-Autos schaffen über Typ2 nur 3,6kW (falls nicht bei vorliegen bestimmter Gründe die ich in einem der Folgeartikel noch erkläre das EVSE noch weiter bremsen sollte). Dazwischen gibt’s einige Stufen, die einerseits verschiedene Anzahlen der 3 Phasen verwenden und andererseits verschieden hohe maximale Ströme. Im Idealfall wird der Stromanschluss symmetrisch belastet. Wie im Artikel mit den elektrischen Grundlagen erklärt bedeutet das die Nutzung aller 3 Phasen mit jeweils dem gleichen Strom. Übliche Stufen sind hier 11kW (16A) und die bereits erwähnten 22kW (32A) bzw. 43kW (63A, kann man auch auf 44kW runden ;-)).
Modell-Beispiele für 43kW: - bestimmte Motorisierungen älterer Renault Zoe.
Modell-Beispiele für 22kW: - alle Zoe (können teilweise noch mehr, s.o.) - ältere Smart mit der entsprechenden Option - ältere Tesla Model S mit der entsprechenden Option - ziemlich neu beim Audi etron als Option - der kommende Renault Megane eVision (als Option?) - der kommende Nissan Ariya (als Option?)
Modell-Beispiele für 11kW: Gibt zuviele als das es Sinn macht hier was aufzulisten :-) Teilweise gibt’s aber auch 11kW nur als Option bzw. erst ab einem gewissen Facelift.
Am Rande sei noch z. B. das Tesla Model S erwähnt wie es seit einigen Jahren gebaut wird. Dort gibt’s "nur" noch 16,5kW Serie und keine Option. Diese Leistung kann man meines Wissens an den vielen Typ2-22kW-Ladesäulen problemlos ausreizen, auch wenn ein E-Auto mit 22kW natürlich nochmal deutlich schneller laden würde. Auf jeden Fall sind 16,5kW deutlich mehr als 11kW.
Z. B. 7,2kW sind nicht unbedingt gleich 7,2kW Von E-Autos die über Typ2 schneller laden als andere zu E-Autos die langsamer laden als erwartet. Habt ihr schon mal Fälle mitbekommen, wo zwei E-Autos nominal mit 7,2kW laden können, aber an ein und der selben Lademöglichkeit das eine mit vollen 7,2kW lädt und das andere mit viel weniger Leistung? Nun sind wir bei E-Autos die das Stromnetz asymmetrisch belasten.
Wie ich bereits im Grundlagen-Artikel angedeutet habe, gibt auch Länder wo 3 Phasen im Gebäude nicht gängig sind. Zudem sind 1phasige Lader mit geringerer Leistung als z. B. 11kW tendenziell billiger. Deswegen sind fast alle AC-Lader mit <=7,2kW 1phasig. Moment, 7,2kW 1phasig bei 230V macht 32A. Hm, ist schon ein recht hoher Strom. Wobei, 32A fließen doch auch bei 22kW 3phasig? Es ist leider schwierig >16A/Phase zu bekommen. Zumindest wenn man auf allen 3 Phasen >16A will wird's schwer. Dazu mehr in dem Folgeartikel mit den elektrischen Komponenten. Zudem sind in Deutschland sind Schieflasten >20A nicht gerne gesehen. D.h. die Differenz zwischen der Phase mit dem höchsten und der mit dem niedrigsten Strom darf nicht >20A sein. Theoretisch kann sowas für den Stromnetzbetreiber ok sein. Bei Bedarf mit diesem Kontakt aufnehmen. Solange man die anderen 2 Phasen z. B. mit jeweils 16A belastet gibt’s auch keine zu hohe Schieflast, wenn man 1phasig 7,2kW (=32A) zieht. Aber es ist schwierig das sicherzustellen. Deswegen sind die meisten 1phasigen Lader in Fahrzeugen für den deutschen Markt auf höchstens 20A begrenzt, also 4,6kW. Nun denken wir kurz an die Lademöglichkeiten mit 11kW, also 3phasig. Dort sind pro Phase max. 16A erlaubt. Folglich bekommt dort auch ein 1phasiger Lader pro Phase (von der er nur eine verwendet) max. 16A. Macht in einem solchen Fall max. 3,6kW bei einem 1phasigen Lader, auch wenn er nominal 32A (7,2kW) kann. D.h. um die 4,6kW nutzen zu können braucht man üblicherweise eine 22kW-Lademöglichkeit.
Doch wie kann es unter solchen Bedingungen nun doch E-Autos geben, die 7,2kW über einen 11kW-Anschluss beziehen können? Tja, das geht nur in dem mehr als eine Phase verwendet wird. Z. B. den VW eGolf gab’s und den ID.3 in der billigsten Ausstattung gibt’s (zukünftig?) meines Wissens auch mit 2phasigem 7,2kW-Lader. Das dürfte aber auch bedeuten, dass sie wo es nur 1 Phase gibt anders als die 1phasigen 7,2kW-Lader nur mit max. 3,6kW laden können. E-Autos mit 2phasigen Ladern sind aber IMHO äußerst selten. Die auch meisten ID.3 dürften mit 11kW-Typ2-Lader ausgestattet werden und dazu noch CCS in verschiedenen Leistungsstufen je nach Akkukapazität. Kurz: Vom Stromanschluss bzw. der EVSE her kann man für Fahrzeuge mit 2phasigem 7,2kW-Lader getrost 11kW (oder auch mehr) vorsehen. Auf jeden Fall aber 3phasig auslegen, auch wenn sie sie eben nur 2 Phasen nutzen. Man weiß als Außenstehender nicht so einfach, welche beiden Phasen sie genau benutzen. Und ein 5adriges Kabel kostet nicht viel mehr.
Dass man mit 1phasigen Ladern mit max. 3,6...7,2kW laden kann, ist aber auch nicht die ganze Wahrheit. Bei Schuko-Steckdosen wo niemand an ein E-Auto gedacht hat, ist es durchaus normal, dass diese die 3,6kW nicht als Dauerlast aushalten. Deswegen muss die Ladeleistung meist manuell reduziert werden. Sonst kann es unter ungünstigeren Umständen schmoren oder gar zu einem Brand kommen. Das gilt übrigens auch für diverse andere Elektrogeräte mit längerer hoher Stromaufnahme. Dazu werden wir im geplanten Folgeartikel mit den elektrischen Komponenten kommen.
CCS - DC-Ladung Der andere verbreitete Stecker ist CCS. Das ist in Europa der Schnelllade-Standard. Link zu Wikipedia-Artikel mit Abbildung des Steckers: https://de.wikipedia.org/wiki/Combined_Charging_System Im Grunde ist es eine Erweiterung des Typ2-Steckers. Die Erweiterung arbeitet mit nicht mit (Dreiphasen-)Wechselstrom, sondern mit Gleichspannung über zwei Stifte die an der Unterseite ergänzt wurden. Alle mir bekannten E-Autos mit CCS kann man auch über Typ2 laden, wobei hier die Typ2-üblichen Leistungsbeschränkungen gelten, s.o. Es gibt noch andere in Europa nicht so sehr verbreitete DC-Ladestandards. Der Grundgedanke ist aber in allen Fällen gleich. Die teure Elektronik zum Gleichrichten des Dreiphasen-Wechselstroms bei noch höheren Leistungen (als sie Typ2 praktisch bietet) muss nicht jedes E-Autos mit sich herumschleppen, sondern das wurde in die Ladesäule verlegt. Zudem kann viel feingestufter von außen auch während des Ladevorgangs über die integrierte Datenverbindung dem E-Auto mitgeteilt werden, dass es nur noch weniger Leistung ziehen darf bzw. das E-Auto kann mitteilen wenn es die Ladeleistung erhöhen oder verringern möchte. Dadurch können z. B. an einer CCS-Ladesäule mit insg. 150kW zwei E-Autos angeschlossen werden und immer die max. Leistung ausgereizt werden soweit sie von den E-Autos auch angefordert wird. Wenn eines der E-Autos wegen zu vollem Akku die Ladeleistung reduziert, was oft recht früh geschieht, kann ggf. das andere E-Auto davon profitieren. Üblicherweise haben öffentliche CCS-Ladesäulen mind. 50kW. Es gibt inzwischen auch recht viele 150kW-Ladesäulen. Die meisten heutigen E-Autos können die auch im Optimalfall nicht ausreizen. Aber 150kW bei 400V sind doch 375A. Das müssen doch unhandlich dicke Kabel sein?! Die Kabel sind meist gekühlt und deswegen entsprechend dünner. Aber dünn sind sie definitiv nicht. Was kann man also sonst noch tun um entweder den Strom zu verringern für dünnere Kabel oder bei gleich dickem Kabel mehr Leistung darüber transportieren zu können? Richtig, man erhöht die Spannung. 800V DC bedeutet zwar höhere Sicherheitsmaßnahmen, ist aber immernoch Niederspannung. Wenn wir in den Bereich der Hochspannung kämen, würde alles noch viel aufwändiger werden. Genau das mit den 800V wird immer häufiger gemacht. Eigentlich bei allen Ladesäulen mit >175kW, z. B. bei Ionity. Diese Ladesäulen können aber meist auch einen 400V-Modus mit entsprechend geringerer Leistung. Da es meines Wissens keine E-Autos gibt, die >175kW bei 400V laden können, ist das kein Problem. E-Autos die man mit 800V laden kann, sind aktuell noch sehr selten und sehr teuer. Solange man also kein 800V-E-Auto hat, kann man folglich Ionity getrost meiden. In meinen Blog-Artikeln zu Ladetarifen (z. B. https://www.motor-talk.de/.../...e-tarife-2020-september-t6936952.html) schreibe ich regelmäßig Neuerungen bei beliebten deutschlandweit verfüg- bzw. praktisch auch nutzbaren Tarifen rein. Dort könnt ihr z. B. verschiedene Ionity-Tarife nachlesen (die oft viel günstiger sind wenn man ein Auto einer Marke hat die sich bei Ionity beteiligt und/oder man Grundgebühr bezahlt). Im Zweifelsfall bezahlt man z. B. bei Maingau Energie 0,75EUR/kWh oder bei Ionity direkt 0,79EUR/kWh (beides inkl. 19% MwSt.).
Zur Verdeutlichung zwei paar Tarifbeispiele ohne Grundgebühr für die man auch kein bestimmtes E-Auto-Modell, Strom-/Gastarif usw. braucht und an sehr vielen 150kW-Ladesäulen nutzbar sind (inkl. 19% MwSt.): - Maingau Energie: 0,48EUR/kWh, nach 1h Ladung 0,10EUR/min Aufschlag. - EnBW: 0,49EUR/kWh, nach 4h Ladung 0,10EUR/Aufschlag.
CCS-Ladesäule/-Wallbox anschaffen wenn Typ2-Ladeleistung nicht reicht? Leider sind diese CCS-Ladesäulen insb. in der Anschaffung recht teuer. Z. B. die Basis-Ausstattung der Hypercharger (75kW) die EnBW gerne mit den Optionen für höhere Leistung nutzt, kostet inkl. Fundament, Lieferung und MwSt. schnell mal Richtung 30kEUR. Das ist immerhin günstiger als viele derartige Schnelllader mit z. B. nur 50kW. CCS-Schnelllader sind zudem i.d.R. ohne Backend nicht wirklich nutzbar, wodurch weitere meist monatliche Kosten entstehen. Über das Backend kann z. B. die Nutzungsabrechnung geschehen oder Firmware-Updates ausgerollt werden. Wenn man ohne Backend auskommen will, gibt’s 20kW EVSE z. B. über Importeure direkt von einem chinesischen Herstellern ab ca. 9kEUR oder z. B. von einem Schweizer Hersteller für ca. 18kEUR. Vom selben Schweizer Hersteller gibt’s (nur als mobile Geräte) 44kW für >60kEUR und 88kW für >90kEUR. Zudem gibt's auch welche mit ca. 10kW. Übrigens: Z. B. auch die VW Group Components arbeitet an einer 22kW-Wallbox. Diese unterstützt zudem bidirektionales Laden (das Fahrzeug kann dadurch Strom an das Stromnetz abgeben). Link: https://www.electrive.net/.../ Kurz: Aufgrund der genannten Preise wäre sowas für mich eine Notlösung, wenn ich >11kW Ladeleistung bräuchte. Zur Sicherheit würde ich mich nochmal nach E-Autos umschauen, die über Typ2 22kW können. Aber egal ob AC oder DC: Einen Anschluss >11kW genehmigt zu bekommen ist nicht leicht und zudem teuer. Bei CCS ist zudem die Kommunikation relativ komplex, was regelmäßige Firmware-Updates erforderlich machen dürfte, vor allem wenn’s um neue Fahrzeugmodelle geht. Es dürften in vielen Implementierungen des Kommunikationsprotokolls auch im Fahrzeug Bugs drin sein bzw. Zu ungenaue Teile in den Spezifikationen geben, wo sich die EVSE-Hersteller genötigt sehen dürfen die Bugs in den Fahrzeugen zu kompensieren.
Gerade CCS lädt in der Praxis meist nur kurz mit der versprochenen Ladeleistung Auch muss man sich bewusst sein, dass gerade bei CCS die im Fahrzeug-Prospekt genannte Ladeleistung oft nur kurz erreicht wird. Sonst wird der Akku zu sehr abgenutzt. Habe bisher dazu schon zwei Blog-Artikel mit Links zu Ladekurven gemacht, wovon ich immer den neuesten ergänze: https://www.motor-talk.de/.../...o-schnell-wie-man-meint-t6300850.html https://www.motor-talk.de/.../...schnell-wie-man-meint-2-t6919534.html
Wie gesagt: Es wird generell viel komplizierter, man eine Lademöglichkeit mit >11kW anschließen möchte. Darauf werde ich in einem der Folgeartikel eingehen.
Bis bald!
notting |
Sat Dec 12 10:42:54 CET 2020 |
Redirion
Die universale Lösung ist einfach Zuhause eine genehmigungsfreie rote CEE Dose mit 11kW dreiphasig. Dazu dann ein mobiler Lader.
Es gibt übrigens auch eine Lösung für die einphasigen Lader! Schau Mal hier: https://evtun.com/chargers/accelev-2-phase-charger-6kw-8kw.html
6kW sind immer noch deutlich mehr als 3,6kW
Ich werde aber vermutlich 1x 11kW CEE Rot und 1x 4,6kW CEE blau in meine Garage legen lassen. Dann bin ich maximal flexibel und brauche keine fest angeschlossene Wallbox.
Danke für den Blog. Freue mich schon auf die kommenden Teile.
Übrigens: IMHO = in my humble opinion. Du wolltest AFAIK = as far as i know schreiben
Sat Dec 12 11:10:07 CET 2020 |
rotestrike
Alle neuen Lademöglichkeiten, die größer sind als 11kW, sind vorher Anmelde- und Genehmigungspflichtig, egal ob AC oder DC Ladung, und egal ob Wallbox oder Mobillader !
Sat Dec 12 12:01:17 CET 2020 |
notting
Danke! Wie gesagt empfehle ich auch grundsätzlich mind. 11kW 3phasig verlegen zu lassen. Ob man nun eine fest montierte Wallbox oder was mobil nehmen sollte, hängt von verschiedenen Dingen ab auf die ich in einem Folgeartikel eingehen werde.
Es ist ein Grenzfall. Ich bin der Meinung mich "zu gut" für ein AFAIK informiert zu haben. Ob der zahlenmäßige Eindruck der dabei rauskam nun ein "äußerst selten" rechtfertigt, darüber kann's verschiedene Meinungen (=opinions) geben :-)
notting
Sat Dec 12 12:02:43 CET 2020 |
notting
Psst, nicht spoilern ;-)
Im Einzelfall hat man sowas sogar schon zur Verfügung, weil es z. B. schon fette elektrische Maschinen auf diesem Bauernhof oder in gewerblichen Räumen gab.
notting
Sun Dec 13 10:49:25 CET 2020 |
PS-Schnecke52374
Moin,
habe für 11 kW dreiphasig gestimmt, möchte das aber gern relativieren:
Die Möglichkeit, die vollen 11 kW, die die meisten BEV mitbringen, auch auszuschöpfen, die hätte ich gern.
Allerdings im Alltag würden mir auch 4 bis 6 kW (also mit gedrosselter Leistung) vollkommen ausreichen, um sagen zu können "damit bin ich zufrieden".
Die 11 kW wären eher so etwas wie ein Backup für die wenigen Tage, an denen ich zwar viel fahre, aber auf dem heimweg nicht zum extern Laden komme.
Ist das nun schon ein nice to have, oder doch eher ein must have ... ich kann mich nicht entscheiden.
Sun Dec 13 10:59:52 CET 2020 |
notting
Die Frage war explizit nach dem max. Wert. Sprich der Wert den du als "Backup" genannt hast war eben gefragt. Somit hast du die Umfrage korrekt ausgefüllt ;-)
Außerdem ist daheim laden meist billiger als unterwegs, sodass man daheim laden bevorzugen sollte wenn sonst nichts dagegen spricht.
Im nächsten Artikel werde ich übrigens genauer aufdröseln wo man hinsichtl. der benötigten Ladeleistung hinschauen muss. Insb. wenn man nicht ein ganzes (Corona-)Home-Office-freies Jahr mit sehr heißem Sommer und sehr kaltem Winter lang ein Testfahrzeug hat und einen Verbrenner als Backup ;-)
notting
Thu Dec 17 09:20:47 CET 2020 |
Papstpower
Wenn du von der KFW die Wallbox "geschenkt" bekommst, spricht für mich nichts dagegen...
"Mein" Problem": es wird nur 11kw gefördert, ich hätte gern die Option später auf 22kw gehen zu können. Gleichzeitig hätte ich gern die Option die Ladeleistung anzupassen. Und zwar auf vorgegebene Endzeit. Zusätzlich noch einen Leistungsboost, wenn die PV anlage überschuss produziert... Nur wo findet man sowas? Kabel etc liegt alles schon...
Thu Dec 17 14:07:04 CET 2020 |
notting
Auf die Gefahr hin was missverstanden zu haben: CEE + mobiles EVSE wird nicht gefördert, nur Wallbox. Und ob man 2x 11kW will oder 1x 22kW Wallbox/CEE will, macht laut meinem Elektriker keinen Unterschied. Im Sinne von "22kW ist aufwändig und teuer".
Schau mal auf die KfW-Webseite in die Wallbox-Liste. Wenn du KfW-Förderung willst, kannst du auch eine 22kW-Wallbox nehmen. Aber der Elektriker muss dir bescheinigen, dass er sie auf 11kW limitiert hat. Und du darfst das während der Frist die in den Förderbedingungen steht nicht ändern, erst danach. Aber von 11 auf 22kW zu gehen muss mit dem Stromnetzbetreiber erst geklärt sind, ist aufwändig und teuer. D.h. du brauchst dann sowieso wieder einen Elektriker.
Schau doch mal in die Liste der Wallboxen, was es mit Solar-Steuerungsoption usw. gibt. Ich meine z. B. NRGkick kann das. Weiß nicht ob's davon auch eine Wallbox-Variante gibt.
notting
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