Elektroauto-Ladestecker: Verschiedenste Ansätze zum Aufladen

Inkompatible Herstellernormen sind aktuell noch ein großes Hemmnis für die Weiterverbreitung der E-Mobilität. Das gilt vor allem für die Auflade-Stecker, die E-Mobil und Ladestation verbinden sollen. Wie ist der Stand - und wie soll es weitergehen? Wir stellen die aktuellen Standards vor.

Das Elektroauto aufladen: International keine einheitlichen Auto-Stecker

Weltweit haben sich inzwischen drei verschiedene Steckervarianten für das Laden an öffentlichen Ladesäulen oder Wallboxen etabliert:

  • Typ 1 (SAE J1772-2009)
  • Typ 2 (Mennekes-Stecker)
  • Typ 3A/C (SCAME-Stecker)

Diese Stecksysteme eignen sich allesamt für das Laden mit Wechselstrom.

Entsprechend einer EU-Norm-Verordnung aus dem Jahr 2014 ist der Typ 2-Stecker, nach seinem Hersteller auch „Mennekes-Stecker“ genannt, der Standard-Stecker für die europäische Union. Demzufolge finden sich für diesen Steckertypen auch die meisten Ladepunkte deutschland- und europaweit.

Im Gegensatz zu handelsüblichen Steckern ist der Typ 2-Stecker robust genug, um eine hohe Ladefrequenz auszuhalten, die bei der gewerblichen Nutzung an Ladestationen gegeben ist. Hochwertige Stecker sind außerdem mit robustem Kunststoff ausgegossen, sodass sie selbst bei versehentlichem Überfahren keinen Schaden nehmen.

Trotz der EU-Verordnung ist in Frankreich und Italien vor allem der dort entwickelte Typ 3A-Stecker weit verbreitet. Dessen eklatanter Vorteil ist eine Shutter-Funktion, die die stromführenden Kontakte schützt. Da es in beiden Ländern eine Sicherungspflicht für Steckdosen und Stecker gibt, verhinderte das Fehlen eines solchen Shutters beim Typ 2-Stecker lange Zeit dessen Durchsetzung. Erst, nachdem 2013 Mennekes auch für diese Steckerform einen Shutter eingeführt hatte, konnte die EU-Norm im Anschluss verabschiedet werden.

Der Typ 1-Stecker ist auf die Spannung des amerikanischen Stromnetzes zugeschnitten und dementsprechend sowohl dort als auch in Asien der Standard-Stecker. Das bedeutet, dass Modelle amerikanischer oder asiatischer Hersteller auch in Deutschland mit einem entsprechenden Anschluss auf den Markt kommen. Kabel, die einen Typ 1-Stecker für die Fahrzeugseite mit einem Mennekes-Stecker Typ 2 für die Stationsseite verbinden, ermöglichen nichtsdestotrotz problemloses Laden in der EU.

Der Typ 1-Stecker verfügt, im Gegensatz zum Elektroauto-Ladestecker Typ 2, fahrzeugseits nicht über eine Verriegelung, sodass der Ladevorgang jederzeit durch das Ziehen des Steckers unterbrochen werden kann.

Tipp: Das richtige Kabel ermöglicht die Verwendung von Typ 1-Elektroauto-Ladesteckern bei gängigen europäischen Ladestationen. Der Gebrauch der regulären Kabel mit einem entsprechenden Adapter ist nicht ratsam und häufig auch nicht erlaubt.

Übersicht der Wechselstrom-Stecksysteme

Maximale LadeleistungZahl der KontakteWechselstromSonstigesTyp 1-Stecker7,2 kW 5einphasigwird bei amerikanischen und asiatischen Fahrzeugen verwendetTyp 2-Stecker43 kW 7dreiphasigEU-Norm-Stecker, erlaubt Kommunikation zwischen Auto und LadestationTyp 3A/C-Stecker43 kW 7einphasigDie Modifikation 3C ist dreiphasig und verfügt über mehr Kontakte

Weitere Stecksysteme

Gleichstrom

Da Elektroautos grundsätzlich mit Gleichstrom betrieben werden, muss der Wechselstrom aus Steckdose und Ladestationen umgewandelt werden. Bei solchen E-Autos, die sich mit Wechselstrom aufladen lassen, geschieht das durch Gleichrichter im Fahrzeuginneren. Es ist aber auch möglich, diese bereits in den Stationen selbst zu installieren und die Stromer so direkt mit Gleichstrom zu versorgen.

Das hat zum einen den Vorteil, dass bei der Fahrzeugherstellung Kosten eingespart werden, die sich gegebenenfalls im Kaufpreis niederschlagen, zum anderen können in den Ladestationen mehr Konverter verbunden werden als im Stromer. Das sorgt für eine deutliche schnellere Aufladung der Batterie.

Die verbreitetsten Elektroauto-Ladestecker für Gleichstrom sind

  • Combined Charging System (CCS)
  • CHAdeMO

Das Combined Charging System ist der Gleichstrom-Standard in Europa und Amerika. Im Grunde handelt es sich hierbei um einen Typ1- bzw. Typ 2-Stecker, der um zwei Pole für die Gleichstrom-Schnellladung erweitert wurde. Besonders vorteilhaft hieran ist, dass nicht mehr zwei getrennte Anschlüsse vonnöten sind, sondern Sie mit nur einem Stecker sowohl Gleich- als auch Wechselstrom laden können. Theoretisch kann so eine Ladeleistung von bis bis zu 170 Kilowatt erreicht werden, faktisch liegt die Maximalleistung momentan aber zumeist bei 50 Kilowatt. Es ist allerdings geplant, dass neue Ladestationen in den nächsten Jahren auch deutlich höhere Ladeleistungen bis zu 150 Kilowatt anbieten werden können.

In Japan ist der CHAdeMO (kurz für „Charge de Move“) Standard für die Schnellladung mit Gleichstrom bei bis zu 100 Kilowatt, auch wenn öffentliche Ladestationen häufig nur 50 Kilowatt Auslastung erlauben. Spezielle Besonderheit dieser Steckervariante ist, dass sie auch die Rückspeisung des Stroms aus der Autobatterie erlaubt. So kann diese zum Beispiel als Notstrom genutzt werden. Der CHAdeMO-Stecker wird natürlich in erster Linie in asiatischen Modellen wie Mitsubishi oder Nissan verbaut, kommt aber auch bei Citroën und Peugeot zum Einsatz. Selbst Tesla bietet einen passenden Adapter an. Die Zahl der außerhalb Japans verfügbaren öffentlichen Anschlüsse ist allerdings gering, weshalb der CHAdeMO im westlichen Raum nicht von allzu großer Bedeutung ist.

Sonstige Steckertypen

  • Tesla Supercharger
  • SchuKo-Stecker
  • CEE Blau
  • CEE Rot

Auch, wenn es sich eigentlich nur um eine Abwandlung des Typ 2-Steckers handelt, sei der Tesla Supercharger als herstellerspezifischer Stecker noch einmal separat erwähnt. Der Supercharger lädt das Modell S von Tesla innerhalb von nur 30 Minuten mit 120 Kilowatt auf 80 Prozent der Batteriekapazität.

Bei dem SchuKo- oder auch Schutzkontakt-Stecker handelt es sich schlicht um den in Deutschland handelsüblichen Haushaltsstecker. Dass hiermit das Elektroauto in normalen Haushaltssteckdosen geladen werden kann, macht ihn natürlich überaus praktisch. Allerdings ist er nicht auf eine Dauerbelastung ausgelegt, und das Laden dauert bei einer Leistung von nur 3,7 Kilowatt sehr lange. Deshalb sollte das Aufladen an der Haushaltssteckdose die Ausnahme sein.

Möchten Sie Ihren Stromer dauerhaft zu Hause laden, empfiehlt sich stattdessen die Installation einer Wallbox. Diese wird am haushaltseigenen Starkstrom, der sonst zum Beispiel für Elektroherde verwendet wird, angeschlossen und ist mit dem E-Auto in der Regel über eine Typ 2-Stecker zu verbinden.

Deutlich robuster als der SchuKo-Stecker ist der CEE Blau, der auch als Campingstecker bekannt ist, da über ihn zum Beispiel die Stromversorgung von Caravans und Wohnmobilen auf Campingplätzen gewährleistet wird. Aber auch darüber hinaus findet er Verwendung in der Industrie ist dementsprechend auf Dauerbelastung ausgelegt, verfügt über einen besseren Verpolungsschutz und größere Kontaktflächen. Nichtsdestotrotz ist der CEE Blau nicht explizit für das Aufladen von E-Fahrzeugen spezialisiert und wird dazu auch kaum noch verwendet.

Ebenfalls in der Industrie verbreitet, aber durchaus auch im Elektroauto-Bereich genutzt ist der CEE Rot. Er gewährleistet die Versorgung mit Dreiphasen-Wechselstrom und lädt beispielsweise den Renault ZOE mit bis zu 43 Kilowatt an verschiedenen Ladestationen auf.

Das Ladekabel für Ihr Elektroauto : Mode 2 und 3

Grundsätzlich gibt es verschiedene Modi, in denen die Batterie von E-Autos wieder aufgeladen werden kann. Der sogenannte Mode 2 bezeichnet dabei die Aufladung mit Haushaltsstrom an entsprechenden haushaltsüblichen Steckdosen, wie SchuKo oder CEE.

Hierfür wird zur Verbindung von Auto und Steckvorrichtung demzufolge ein Mode 2-Kabel benötigt, das vom Hersteller beim Kauf eines Stromers als Teil der Grundausstattung mitgeliefert wird. Eine spezielle Box, die in das Kabel integriert ist, ermöglicht hier die Kommunikation zwischen Auto und Anschluss, beispielweise über den Ladestatus. Moderne Mode 2-Ladekabel verfügen über eine Ladeleistung von bis zu 22 Kilowatt.

Da das Aufladen des E-Autos über den Haushaltsstrom aber eine Dauerbelastung von circa 16 Ampere bedeutet und viele Hausinstallationen nicht über ausreichende Sicherheitsvorkehrungen verfügen, kann die Zuleitung im schlimmsten Fall überhitzen, was zu einem Brand führen kann. Bei modernen Mode 2-Kabel wurde dieser Missstand berücksichtigt und mit entsprechenden Sicherheits- und Konfigurationsoptionen so gut wie möglich ausgeglichen. So werden zum Beispiel falsche Verdrahtungen erkannt, die Temperatur überwacht und die Amperezahl individuell gedrosselt.

An öffentlichen Ladestationen erfolgt hingegen eine Mode 3-Ladung. Diese gilt als sicherste Option, das Elektroauto zu laden, und wird deshalb vom europäischen Automobilherstellerverband empfohlen. Diese besondere Sicherheit ist zum Beispiel einem Überstrom- und Fehlerschutz der Ladestation zu verdanken. Das entsprechende Mode 3-Kabel wird hier natürlich zur Verfügung gestellt.

Zukunftsaussichten: Schluss mit dem Stecker-Wirrwarr

Die Zahl verschiedener Stecker- und Ladesysteme ist weltweit immer noch unüberschaubar groß. Der offizielle Erlass der EU, der den Typ 2-Stecker als Konsens anpeilt, konnte das bis dato nicht wirksam ändern. Dazu ist der Anteil nicht-europäischer Hersteller auf dem Markt einfach zu groß.

Der Trend geht deshalb in eine andere Richtung. Das Fraunhofer Institut beispielsweise hat sogenannte Charge Lounges entwickelt, von denen bis zum Jahr 2020 rund 1000 in Deutschland, Österreich und der Schweiz vertreten sein sollen. Das Konzept beinhaltet im Kern die Premium-Version einer Tankstelle, bei der der E-Auto-Fahrer maximal eine halbe Stunde bei kostenlosem WLAN und einer Tasse Kaffee auf sein vollständig aufgeladenes Auto warten soll. Unterstützt werden sowohl CCS als auch CHAdeMo und der Tesla Supercharger.

Selbst dieser Ansatz könnte aber schon bald wieder überholt sein, denn das Ziel der Industrie ist ganz klar das Laden per Induktion. Die Fahrzeuge werden dabei auf einer in den Asphalt eingelassenen Platte abgestellt und vollkommen kabellos aufgeladen. Die Lösung für das Überangebot an verschiedenen Steckertypen wird dauerhaft also wohl nicht die Festlegung auf einen bestimmten Typ sein, sondern vielmehr der grundsätzliche Verzicht auf Stecker und Kabel.

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