Das ist jetzt der Versuch, die Ladeinfrastruktur ein wenig zusammenzufassen. Wer ein E-Auto kauft, braucht verschiedene Kabel zum Laden. Manche werden mitgeliefert, andere muss man sich zusätzlich besorgen. Ein (Notstrom-) Kabel ist wohl immer dabei, nämlich das mit einem Haushaltsstecker (mit Schutzkontakt) an einer Seite. In dieses Kabel eingebunden ist ein nach seiner Form benannte Ladeziegel.

Das ist ein elektronisches Gerät, das für die Steuerung der Ladung über Datenleitung und zusätzliche Sicherheit sorgt. Strom, der auf diese Weise übertragen wird, ist Wechselstrom (Alternate Current). Das ist beim Laden zuhause auch gar nicht anders möglich, es sei denn, man würde einen sehr teuren AC-DC-Wandler (Direkt Current = Gleichstrom) anschaffen. Beim öffentlichen Laden gibt es je nach Ladestation beide Möglichkeiten.

Schuko-Steckdosen können mit 10 A abgesichert sein. Dann können Sie nur 10A * 230V = 2,3 kW liefern. Beim Übertragen von Strom ist immer die elektrische Leistung in kW wichtig. Bei der Beurteilung des Ladezustands einer Batterie kommt es auf die Kapazität in kWh an. Werden also 50 kWh übertragen, dann sind dafür theoretisch bei einem Notstromkabel 50kWh : 2,3kW = 21,7h erforderlich.

Bei etwas moderneren Stromnetzen und natürlich in Neubauten sind die einzelnen Stromkreise mit 16 A abgesichert. Man könnte also mit 16A * 230V = 3,68kW laden. Das würde dann 50kWh : 3,68kW = 13,6h dauern und wäre auch noch mit einem Notstromkabel möglich. Fachleute weisen darauf hin, dass evtl. die Schuko-Verbindung für so viel Dauerleistung nicht ausgelegt ist und zu heiß werden könnte.

Für dieses Problem gibt es Steckverbindungen, die beim Camping benutzt werden. Man müsste also Stecker und Steckdose austauschen. Noch besser wäre natürlich ein Kabelende mit beiden Steckerarten, aber das müsste man extra kaufen, weil natürlich der jeweils nicht benutzte Teil automatisch abgeschaltet werden müsste. Zu viel sollte man aber in so ein Kabel nicht investieren, weil es sich hier um die ungünstigste Lademöglichkeit handelt.

Strom kommt, zumindest in Deutschland, grundsätzlich in drei Phasen an. Man beziffert ihn deshalb bisweilen auch als Starkstrom (400 V). Das sind dann statt drei Adern mit L, N und PE deren fünf mit L1, L2, L3, N und PE. Dabei ist für den Ladevorgang nur wichtig, dass von L1, L2 und L3 zusammen mit N jeweils 230 V abgegriffen werden können, sich also im günstigsten Fall die Ladeleistung verdreifacht.

Aber das muss dann auch der AC/DC-Wandler im Fahrzeug können. Kommt das Fahrzeug wie z.B. ein Tesla aus einem Land, wo dreiphasiger Wechselstrom (Drehstrom) nicht üblich ist, dann hat er oft auch keinen entsprechenden AC/DC-Wandler. Es gibt aber bisweilen einen kleinen Trost, nämlich dass dieser Wandler erheblich mehr als 16 A auf dieser einen Phase verarbeiten kann.

Bei diesen Fahrzeugen, Beispiel wieder Tesla, reicht natürlich eine von den beiden Datenleitungen bei fünfpoliger Steckverbindung, drei für AC und zwei für DC. In USA kommt also ein Tesla mit einer einzigen runden Steckverbindung aus. Wird so ein Auto nach Europa geliefert, wird das runde Steckerteil nur für Wechselstrom und das darunter liegende längliche mit zwei Polen für Gleichstrom reserviert.

Das ist jedoch nur die Stecker-Kompatibilität, heißt also noch lange nicht, dass er auch dreiphasig laden kann. Um nicht ein vollkommen anderes und teureres Ladegerät einbauen zu müssen, behilft sich Tesla mit einem geänderten 'Ladeziegel'. Man zapft alle drei Phasen an und schickt über die eine mögliche Phase eine erhöhte Stromstärke ans Auto.

Wie kommt nun Strom auf drei Wegen gleichzeitig ins Auto? Dazu muss statt der Schuko- oder blauen Camping-Steckdose eine rote für sogenannten Kraftstrom vorhanden sein. Die ist entweder in der Garage schon vorhanden, kann installiert werden oder ist das Ende eines Verlängerungskabels von einer solchen Steckdose im Keller z.B. neben dem Zählerkasten. Hieran kommt dann wieder ein entsprechendes Ladekabel samt Ladeziegel.

So ein Ladeziegel reicht also für das Laden zuhause völlig aus. Lässt sich die ganze Sicherheitselektronik in den Zählerschrank integrieren, so würde vermutlich etwas Elektronik im Stecker auch ihn noch überflüssig machen, die Ladekabel würden deutlich billiger. Teurer wird es mit einer Wallbox, die dann schon autonah installiert werden muss, wobei man dafür die Anschaffungskosten in der Regel verdoppelt.

Nein, mehr Ladeleistung per Wallbox sind für Haushalte in der Regel nicht sinnvoll, denn alles, was über 3 * 16A hinausgeht bedarf der Zustimmung des Netzbetreibers und der erlaubt ohnehin nur unwesentlich mehr. Es reicht ja auch, mit immerhin 11 kW zu laden, denn kein absehbares E-Auto wäre damit übernacht nicht voll zu kriegen. Nur in Betrieben und an öffentlichen Ladestationen sind bis zu 3 * 22A, also die doppelte Ladeleistung möglich.

Wohlgemerkt, die mögliche Ladeleistung hängt also von der Ladegelegenheit, dem Auto selbst, aber auch von der evtl. zwischengeschalteten Elektronik ab. Wallbox und Ladeziegel bieten die Möglichkeit, diese einzustellen bzw. zeitlich zu terminieren. Mit Letzerem könnten günstigere Stromtarife ausgenutzt werden. Die Ladung wird reduziert, um die Batterie zu schonen, nur durch langsameres Laden als auch durch Vermeidung der Bereiche über 80 bzw. 90 und unter 20 bzw. 10 Prozent möglich ist.

Inzwischen wird das schnelle Laden fast wichtiger genommen als die riesengroße Batterie. Gemeint ist hiermit natürlich nicht die Entnahme von Wechselstrom aus dem Netz. Gefragt sind Ladestationen, die diesen in Gleichstrom umwandeln und vermutlich in der Zukunft in Mengen vorhalten, damit das Netz beim schnellen Laden vieler E-Autos gleichzeitig nicht zusammenbricht. Es gibt auch schon erste Fahrzeuge, die mit bis zu 800 statt 400 V Gleichstrom laden.

Ein Tesla spielt hierbei seine Trümpfe aus, weil ein großes, ursprünglich nur für ihn gemachtes Ladenetz existiert, das auch noch laufend an die neusten Ladegeschwindigkeiten in der 400er Liga angepasst wird. Noch ein sehr wichtiger Punkt ist die Organisation des Ladeprozesses. Bei den anderen geht es oft nicht ohne entsprechende Karte und ohne Handy. Bei Tesla steckt man ein und alles läuft automatisch einschließlich Abrechnung. Allerdings sollten nicht zwei an benachbarten Ladesäulen stehen, dann kann die Ladegeschwindigkeit deutlich sinken.

Überhaupt die Ladekurve. Die wird von der Werbung für E-Autos geflissentlich außer Acht gelassen. Da geht man für die gesamte Zeit des Ladens von einem gleichmäßig hohen Wert aus, der in der Praxis aber nie gegeben ist. Auch bei einem Tesla kann der schon einmal bei 80 Prozent weniger als halb so hoch sein wie am Anfang. Die Hochvoltbatterie kann sich als Zicke erweisen und die Ladeleistung beizeiten begrenzen.

Das liegt zum großen Teil an der Temperatur der Batterie, eigentlich darf es der nicht zu kalt und nicht zu heiß sein. Ersteres kann das Losfahren beeinflussen, letzteres das Laden. Immer wichtiger wird, dass so ein E-Auto eine Flüssigkeitskühlung hat, mit der es selbst die Temperatur regeln kann. Ist die nicht vorhanden, bleibt nur, die Ladeleistung drastisch zu reduzieren, in Einzelfällen bis knapp unter die Spitzenleistung beim Laden mit Wechselstrom.

Inzwischen haben aber die Spitzen-Ladeleistungen Werte erreicht, bei denen sie einschließlich massiver Kabelquerschnitte zusätzlich ebenfalls durch Flüssigkeit gekühlt werden müssen. Allein schon deshalb stellt der vielleicht kommende generelle Umstieg auf 800 V hier eine deutliche Erleichterung dar. Oft vergessen werden auch die Verluste gerade beim schnellen DC-Laden an der Ladesäule, dem Kabel und im Auto selbst.

Da sind 10 Prozent und mehr sehr schnell erreicht. Wiederum schießt Tesla hier den Vogel ab, weil man auch dann die Batterien im richtigen Temperaturbereich hält, wenn der Wagen steht. Das hört erst bei 20 Prozent Restreichweite auf. Hängt der Wagen, wie von Tesla empfohlen, dauerhaft am Netz, erscheint die Lebensdauer der Batterie dem Hersteller eindeutig wichtiger als der Stromverbrauch. Ein VW ID.3 hat z.B. kaum merklichen Verbrauch bei Stillstand.

Die Ladeleistungen im Gleichstrombereich sind im Moment im Wandel. Da ist von 'bis zu 350 kW' die Rede, gesehen hat man bisher aber nur 250 kW oder etwas drüber. Und die auch nur selten wirklich länger durchgehalten. Hier tut sich z.B. Porsche zusammen mit dem Betreiber Ionity, aber dort hat man gerade die Preise drastisch erhöht. Märkte und auch Möbelhäuser werben mit Laden zum Nulltarif, was auch nicht von ewiger Dauer sein dürfte.

Wenn also nicht im Zuge der Klimakrise der Kraftstoff für die Verbrenner deutlich verteuert wird, könnte der zukünftige Preis pro km bei E-Auto und Diesel ungefähr gleich oder günstiger sein. Trotz gegenteiliger Beteuerungen eventueller Enthusiasten/innen und staatlicher Prämien ist die Summe aus Kauf und Unterhalt eines E-Autos keineswegs so viel günstiger als bei einem vergleichbaren Verbrenner.