Elektromobilität einfach verstehen
Alle Begrifflichkeiten von A-Z
Unser Glossar zum Thema Elektromobilität erklärt alle wichtigen Fachwörter und -begriffe – von AC-Laden über Ladesäulenverordnung bis hin zu xEV.
So navigieren wir Sie sicher durch das Begriffschaos, das damit einhergehen kann.
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Abkürzung für: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur. Zum Aufgabengebiet der Bundesbehörde mit Hauptsitz in Berlin (und einer „Filiale“ in Bonn) zählt u. a. die Modernisierung der Mobilität, also auch die Elektromobilität. So betreibt das BMVI (gemeinsam mit dem Freistaat Bayern) z. B. auch das „Digitale Testfeld Autobahn“ auf der A 9 in Bayern und ist federführend bei weiteren Projekten zur Erprobung zukunftsweisender Fahrzeugtechnologien.
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Das konduktive Laden ist die am meisten verbreitete Ladetechnologie und beschreibt alle Ladevorgänge mit Kabel und Stecker. Es wird auch leitungs-gebundenes Laden genannt. Die Norm IEC 6185112 definiert vier Lademodi: Mode 1 bis 3 basieren auf Wechselstrom (AC), Mode 4 auf Gleichstrom (DC).
Mode 1: Laden an der Steckdose mit festem Kabel. Zum Mode-1-Laden verfügt das Fahrzeug über ein fest im Auto verbautes Stromkabel mit Schuko-Stecker (Schutzkontaktstecker). Das Fahrzeug kann daher nur an einer haushaltsüblichen Steckdose und mit maximal 2,3 kW geladen werden. Vertreter dieser Fahrzeuge sind Leichtfahrzeuge (Quads) oder elektrische Roller.
Mode 2: Laden an der Steckdose mit losem Kabel. Mit dem „Notladekabel“ können Elektrofahrzeuge sicher und unkompliziert an einer normalen Haus-haltssteckdose geladen werden – allerdings mit einer eingeschränkten Ladeleistung von bis zu 22 kW. Der Mode 2 wird beispielsweise genutzt, um das eigene Elektroauto zu Hause über Nacht zu laden. Das Ladekabel verfügt über eine integrierte In-Kabel-Kontrollbox (engl.: In-Cable Control Box, kurz ICCB). Ein solches Kabel liegt nahezu allen BEVs und PHEVs herstellerseitig bei.
Mode 3: schnelles Laden mit Wechselstrom (AC). Das Mode-3-Laden ist typisch für die öffentliche Ladesäule oder die heimische Wallbox. Die fest installierte Ladevorrichtung liefert Strom mit einer deutlich höheren Ladeleistung als eine Haushaltssteckdose: Sie liegt bei bis zu 43 kW. Wenn Ihnen also das Laden an der Steckdose zu lange dauert, können Sie die Ladezeit zu Hause mit einer Wallbox deutlich verkürzen. Das Mode-3-Kabel ist dabei meist fest in die Wallbox integriert. Sie müssen lediglich wissen, welchen Ladestecker Ihr Fahrzeug benötigt. Der dreiphasige Typ-2-Stecker ist in Europa am weitesten verbreitet und wurde als Standard festgelegt.
Mode 4: schnelles Laden mit Gleichstrom (DC). Beim kabelgebundenen Schnellladen oder High Power Charging (HPC) ist eine Energieübertragung von bis zu 400 kW möglich. Einige HPC-Ladepunkte gibt es in Deutschland bereits. IONITY, ein Konsortium von BMW, Daimler, Ford und Volkswagen baut derzeit das größte HPC-Netzwerk Europas auf. Die Schnellladestationen können dabei von allen Elektro-fahrzeugen genutzt werden, die den Steckerstandard für Gleichstrom, das Combined Charging System (CCS), unterstützen.
Ein Ladevorgang dauert damit nicht länger als die berühmte Kaffeepause. Das Prinzip dahinter: Elektroautos speichern die Energie im Akku in Form von Gleichstrom (DC). Dazu muss das Fahrzeug in der Regel erst mal den Wechselstrom (AC) in Gleichstrom umwandeln. An der DC-Schnellladestation jedoch nicht – wodurch das Laden ultraschnell geht. Fähig zur Schnellladung ist zum Beispiel der BMW i5.
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Abkürzung für: Measuring Instruments Directive. MID ist die europäische Messgeräterichtlinie. Wird Ladestrom abgerechnet, so unterliegt die Ladeinfrastruktur der MID. Das heißt, für eine eichrechtskonforme Abrechnung der Ladevorgänge sind MID-zertifizierte Stromzähler nötig. Die EU-Staaten sind dazu verpflichtet, die MID in nationales Recht zu überführen – in Deutschland ist das das Mess- und Eichgesetz (MessEG).
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Eine TCO-Analyse hilft zum Beispiel dabei, den Einsatz verschiedener Fahrzeugtypen im Fuhrpark aus wirtschaftlicher Perspektive gegeneinander abzuwägen. Gerade wenn der Einsatz von E-Autos diskutiert wird, steht meist sofort die Frage im Raum, wie hoch (oder auch niedrig) die Gesamtkosten im Vergleich zu einem Diesel- oder Benzinfahrzeug ausfallen. Wie groß der Unterschied zwischen klassischem Verbrenner und Elektro-Alternative tatsächlich sein kann, bringt folgende Infografik anhand des Vergleichs zwischen Diesel und Elektrofahrzeug auf den Punkt.
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Eine Wallbox ist eine an der Wand befestigte Ladestation für Elektrofahrzeuge für Privathaushalte. Sie basiert auf Wechselstrom (AC) und bietet entweder eine Spannung von 230 Volt wie bei einer Haushaltssteckdose oder 400 Volt Starkstrom. Allerdings wird bei Wallboxen eine höhere Stromstärke abgegeben. Statt 2,3 kW – wie bei der Haushaltssteckdose – sind sogar bis zu 22 kW möglich. Sie bringt also eine höhere Ladeleistung als die Haushaltssteckdose, wodurch das Elektroauto schneller geladen werden kann.
Eine Überhitzung oder dass der Ladevorgang abgebrochen wird, ist bei einer Wallbox so gut wie ausgeschlossen. Denn Wandladestationen verfügen über einen FI-Schutzschalter, der verhindert, dass Personen einen Stromschlag bekommen, etwa wenn eine Leitung defekt oder ein Kontakt feucht geworden ist. Meistens sind Heimladestationen mit dem Typ-2-EU-Stecker ausgestattet. Hilfreich ist ein fest an der Wallbox angebrachtes Ladekabel, so dass Sie das serienmäßige Ladekabel immer im Kofferraum mitführen können.
Ebenfalls gut zu wissen: Wallboxen müssen ab 3,6 kW Bemessungsleistung dem örtlichen Netzbetreiber gemeldet werden, besonders leistungsstarke mit mehr als 12 kW müssen vom Netzbetreiber genehmigt werden. Eingebaut werden sie vom Elektroinstallateur. Bei Mehrfamilienhäusern brauchen Wohnungseigentümer dazu die Genehmigung aller Miteigentümer.
In Deutschland fließt aus gängigen Haushaltssteckdosen Wechselstrom (Alternating Current, AC) mit einer Spannung von 230 Volt. Da Elektroautos in ihren Akkus jedoch nur Gleichstrom (Direct Current, DC) speichern können, verfügen sie über einen internen Gleichrichter oder Umwandler. Beim AC-Laden wandelt der im Fahrzeug eingebaute Wandler den Strom aus dem öffentlichen Wechselstromnetz in den von der Batterie benötigten Gleichstrom um.
Für das kurzzeitige und gelegentliche Laden an einer Haushaltssteckdose ist lediglich ein Ladekabel mit integriertem Steuergerät nötig, einer ICCB (In-Cable Control Box). Aufgrund des niedrigen Wirkungsgrades wird solch ein Ladevorgang jedoch als „Notladen“ bezeichnet. Ein weiterer Nachteil dieser Methode ist neben der langen Ladezeit von mehreren Stunden das erhöhte Risiko eines Kabelbrandes, da das hausinterne Stromnetz stark belastet wird.
Eine schnellere Methode innerhalb des AC-Ladens ist der Anschluss an einen vorhandenen Starkstromanschluss (Dreiphasen-Wechselstrom). Das Praktische daran ist, dass dieser Stromanschluss in den meisten Haushalten schon verfügbar ist, da er auch für Küchenherde verwendet wird. Mit Kraftstrom wird eine Ladespannung von 400 Volt erreicht, was die Ladezeit verkürzt. Auch hier wird ein Ladekabel mit ICCB benötigt. Eine deutlich komfortablere Alternative zum Aufladen des Elektroautos bietet eine Ladestation (Wallbox), die ebenfalls mit Dreiphasen-Wechselstrom betrieben wird. Vorteil ist die bereits integrierte Ladesteuerung. Dadurch kann ein Ladekabel ohne ICCB verwendet werden. Die Installation sollte ein Elektrofachmann übernehmen, der gleichzeitig abklärt, ob alle Anschlüsse und Kabel eine Belastung von bis zu 32 Ampere Stromstärke aushalten.
Abkürzung für: Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicle Test Procedure – übersetzt etwa „weltweit einheitliches Leichtfahrzeuge-Testverfahren“. WLTP ist das aktuell gültige Kfz-Prüfverfahren und wurde von Experten aus der EU, Japan und Indien entwickelt. EU-weit wurde es sukzessive zwischen September 2017 und September 2019 eingeführt. Pkw-Hersteller müssen ihre Verbrauchswerte nun nach WLTP angeben, um eine Typzulassung zu erhalten.
WLTP ist deutlich näher am realen Treibstoffverbrauch und an tatsächlichen Emissionen als das 1992 eingeführte Verfahren NEDC (New European Driving Cycle). Verglichen mit NEDC testen Hersteller im Rahmen von WLTP bei höherer Durchschnitts- und Höchstgeschwindigkeit, führen mehr Beschleunigungs- und Abbremsvorgänge durch und berücksichtigen auch Sonderausstattungen, die das Gewicht beeinflussen können. Die Klimaanlage bleibt auf dem Prüfstand jedoch abgeschaltet. Auch Plug-in-Hybrid und reine Elektroautos müssen künftig nach WLTP getestet werden. Die Reichweitenangaben werden dadurch repräsentativer. Allerdings stellt das strengere Verfahren viele Autobauer vor Herausforderungen: In Deutschland muss der CO2-Ausstoß unterhalb von 50 Gramm pro km liegen, damit der Pkw gefördert werden kann. Aus diesem Grund sank seit der Einführung von WLTP zunächst die Anzahl der Neuzulassungen.
Der Test läuft bei einem BEV so ab: Zu Beginn muss die Batterie vollständig geladen sein. Direkt nach Testende schließen die Prüfingenieure das Fahrzeug wieder an ein Ladegerät an, wobei das Kabel mit einem Stromzähler ausgestattet ist. Dieser erfasst die gesamte Strommenge, wodurch auch die beim Laden entstehenden Energieverluste der Batterie erfasst werden. Der resultierende Wert wird dann durch die im Prüfstandstest ermittelte Reichweite geteilt. Ein PHEV durchläuft den Test mehrstufig, da diese Fahrzeuge sowohl einen Elektroantrieb als auch einen Verbrennungsmotor haben: Gestartet wird mit voller Batterie. Der Zyklus wird so oft wiederholt, bis die Batterie leer ist. Die Anteile mit Verbrennungsmotor werden pro Zyklus höher. Die Emissionen werden bei jedem Zyklus gemessen. Anschließend erfolgt eine Messung mit leerer Batterie, bei der die Antriebsenergie ausschließlich vom Verbrennungsmotor und aus der Bremsenergierückgewinnung stammt. Aus diesen beiden Messungen wird der auszuweisende CO2-Mittelwert berechnet.
Weitere Informationen zum WLTP-Prüfverfahren