Was Sie über die Ladekurve wissen sollten

„Beim Laden meiner Batterie ist bei 50 % eine Störung aufgetreten. Ich hab dann ... für 6,5 kWh 2 Stunden und 53 Minuten an einer Flex-Säule mit 7,7 kW gebraucht. Offensichtlich weist die Ladesäule einen Fehler auf [...], können Sie mir bitte helfen?“¹

Wie wir täglich beobachten können, haben die Fahrer von Elektrofahrzeugen viele Fragen zu ihren Ladesitzungen: Dauer, abgegebene Energie, Preis der Sitzung usw. Auch wenn Sie davon ausgehen, dass Sie beim Laden Ihres Fahrzeugs eine bestimmte Energiemenge erhalten, je nachdem, welche Leistung die Ladesäule anbietet, muss dies nicht unbedingt der Fall sein. Um Klarheit zu schaffen, möchten wir Ihnen die Ladekurve genauer erklären!

Welche Faktoren wirken sich auf eine Ladesitzung aus?

Zunächst möchten wir daran erinnern, dass ein Ladevorgang an einer AC- (von 3,7 kVA bis 43 kVA) oder DC-Ladesäule (ab 50 kW) erfolgen kann. Diese verschiedenen Ladesäulenmodelle erfüllen unterschiedliche Anforderungen: Aufladen zu Hause oder langsam, normal, beschleunigt, schnell und mit hoher Leistung.

Wenn Sie mehr über die verschiedenen Ladesäulentypen erfahren möchten, ist vielleicht der folgende Artikel interessant für Sie: AC, DC, Steckdosen und Anschlüsse ... Welche Ladesäulen sollten Sie zum Aufladen Ihres Elektrofahrzeugs wählen?

Angesichts der verschiedenen verfügbaren Ladeleistungen stellt sich Ihnen regelmäßig eine Frage: „Welche Ladesäule soll ich wählen, um mein Fahrzeug aufzuladen?“ Die Antwort finden Sie ganz einfach: in Ihrem Fahrzeug! Jedes Elektrofahrzeug hat nämlich seine ganz eigenen Eigenschaften, und was uns besonders interessiert, wenn wir Energie tanken wollen, ist die Batterie, die eine minimale und maximale Leistung aufnehmen kann. Es muss unbedingt beachtet werden, dass diese Leistung eine große Rolle für die Dauer und die Preisgestaltung einer Ladesitzung spielen wird.

Unter anderem wirken sich die folgenden Faktoren auf die Dauer und den Preis einer Ladesitzung aus.

• Die Leistung, die das Elektrofahrzeug aufnehmen kann: Das Fahrzeug gibt der Ladesäule die Leistung vor, die es in seine Batterie aufnehmen kann – nicht umgekehrt! Die in kVA oder kW ausgedrückte maximale Leistung, die von einem Fahrzeug aufgenommen wird, kann, je nach Modell des Elektrofahrzeugs, variieren. Konkret bedeutet dies, dass ein Fahrzeug, dessen Batterie eine maximale Leistung von 50 kW aufnehmen kann und das an einer Ladesäule aufgeladen wird, die 150 kW liefern kann, trotzdem nur eine Leistung von 50 kW erhalten darf.
• Die von der Ladesäule bereitgestellte Leistung: Wie wir gesehen haben, kann die von einer Ladesäule abgegebene Leistung von 3,7 kVA bis über 300 kW reichen. Diese abgegebene Leistung variiert abhängig von dem Ort, an dem das Aufladen stattfindet: zu Hause (zwischen 3,7 kVA und 22 kVA) oder am Ladehub (zwischen 50 kW und 350 kW). Außerdem weisen wir darauf hin, dass sich die von der Ladesäule abgegebene Leistung direkt auf die Ladegeschwindigkeit auswirkt. Denn je höher die abgegebene Leistung ist, desto schneller ist die Ladezeit (vorausgesetzt, das Fahrzeug kann die von der Ladesäule abgegebene Maximalleistung aufnehmen).
• Ladezustand der Batterie: Eine extrem wichtige Komponente dürfen Sie nicht vernachlässigen: den Ladezustand der Batterie (oder State of Charge auf Englisch), bevor Sie mit einer Ladesitzung beginnen. Die Dauer einer Ladesitzung für ein Elektrofahrzeug unterscheidet sich, je nachdem, ob seine Batterie zu Beginn der Sitzung einen Ladezustand von 15 % oder 65 % hat.

So führen uns all diese Informationen zu folgender Überlegung: Ist es notwendig, sein Fahrzeug zu 100 % aufzuladen? Die Antwort lautet nein, denn je höher die Aufladegeschwindigkeit zu Beginn der Sitzung ist, desto schneller wird sie während des gesamten Ladevorgangs abnehmen. Analog dazu gilt, je niedriger die Geschwindigkeit, desto konstanter ist die Kurve während der gesamten Sitzung, und sie nimmt ab, wenn der Ladestand den maximalen Schwellenwert erreicht hat, der wiederum ebenfalls vom Fahrzeugmodell abhängig, aber im Allgemeinen bei 80 % liegt. Es ist dringend zu empfehlen, sein Elektrofahrzeug auf zwischen 20 % und 80 % aufzuladen, denn wenn der Batteriestand 80 % erreicht, sinkt die Ladegeschwindigkeit erheblich, und die Ladezeit, die benötigt wird, um von 80 % auf 100 % zu gelangen, ist ähnlich lang wie die Ladezeit, die zwischen 20 % und 80 % vergangen ist. Man spricht hier von Starkladung.

Zur einfacheren Veranschaulichung vergleichen wir dies mit dem Füllen eines Glases Wasser. Zu Beginn wird der Wasserhahn auf einen hohen Druck geöffnet und dann nach und nach auf einen geringeren Druck wieder geschlossen, um ein Überlaufen zu verhindern. Das Prinzip ist das gleiche wie beim Aufladen eines Fahrzeugs: Die maximale Leistung wird von dem Fahrzeug aufgenommen, danach wird die Leistung stark reduziert, sobald sie die Schwelle von 80 % erreicht, und dann in kleinen Schritten weiter verringert.

Dieser Vergleich ermöglicht uns, uns an die Analyse und das Verständnis einer Ladekurve zu wagen.

Was ist eine Ladekurve?

Die Ladekurve oder Leistungskurve, die als Grafik dargestellt wird, entspricht der Entwicklung der Ladeleistung in Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie über einen bestimmten Zeitraum. Sie zeigt den Verbrauch eines Elektrofahrzeugs und ist von Modell zu Modell unterschiedlich. Schauen wir uns das einmal genauer an.

Wozu dient sie?

Die in der Grafik dargestellte Übersicht zeigt, wie sich die Leistungsaufnahme zum Zeitpunkt des Aufladens verändert. Diese Visualisierung hilft, die Art des Aufladens anzupassen und letztendlich den Energieverbrauch langfristig zu optimieren.

Eine Ladekurve ist nicht fest und proportional über eine gesamte Sitzung hinweg; sie variiert und erreicht verschiedene Spitzen. Darüber hinaus gibt es Ladekurven, die sich je nach Fahrzeugmodell und dessen Eigenschaften unterscheiden. Sehen wir uns das genauer an.

Wie lesen Sie eine Ladekurve?

Auf der x-Achse sehen wir den Ladezustand der Batterie, ausgedrückt in Prozent, von 0 bis 100.

Auf der y-Achse können wir die Leistung ablesen, die die Ladesäule während der gesamten Ladesitzung liefert.

Die Grafik zeigt die Ladekurven von drei verschiedenen Fahrzeugen: dem Chevrolet Bolt, dem Hyundai Ioniq und dem Kona. Diese Elektrofahrzeuge akzeptieren jeweils eine maximale Ladeleistung:

• Chevrolet Bolt: 50 kW,
• Hyundai Ioniq: 70 kW,
• Hyundai Kona: 75 kW.

Wir sehen, dass Elektrofahrzeuge zu Beginn des Ladevorgangs ihre maximale Leistung aufnehmen, dann erfolgt eine allmähliche Verringerung, wenn der Batteriestand 60 % erreicht, bis das Fahrzeug vollständig aufgeladen ist.

Wir können also feststellen, dass während einer Ladesitzung und bei allen Fahrzeugtypen die bereitgestellte Leistung relativ gering ist, wenn der Ladestand die Schwelle von 80 % erreicht hat. Das Aufladen erfolgt anfangs schneller und dauert im Durchschnitt zwischen 20 und 40 Minuten bei einer normalen Ladung und 30 Minuten bei einer Schnellladung.

Wozu die Analyse?

Ganz einfach: um Ihren eigenen Stromverbrauch zu regulieren und zu optimieren. Wenn Sie Ihre eigene Ladekurve verstehen, verbessert das die Entscheidungsfindung vor dem Aufladen Ihres Fahrzeugs.

Die Analyse Ihrer Ladekurve ermöglicht es Ihnen auch, Ihre Lademethode anzupassen und die Schwelle von 80 % einzuhalten, die auch die Lebensdauer der Batterie Ihres Fahrzeugs optimiert.

Alles in allem können wir daraus schließen, dass die Optimierung Ihrer Aufladezeit auch eine erhebliche Kostenersparnis bedeutet.

Was Sie sich merken sollten

Bevor Sie Ihr Fahrzeug aufladen, ist es wichtig, die verschiedenen Faktoren zu verstehen, die sich auf die Dauer und den Preis einer Ladesitzung auswirken, damit Sie besser vorausplanen und eine geeignete Ladesäule für Ihr Elektrofahrzeug finden können. Das Ergebnis: eine kontrollierte Ladedauer, ein an die geladene Energiemenge angepasster Preis und eine optimierte Ladegeschwindigkeit für Ihre Batterie!

¹Abhängig von der vom Elektrofahrzeug aufgenommenen Leistung.

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