AC- oder DC-Laden – was ist der Unterschied?
E-Autos bieten dank fortschrittlicher Technologie Fahrspaß und können im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor aufgrund niedrigerer Betriebskosten und reduziertem Wartungs- und Reparaturaufwand Kosten sparen. Dennoch kann der Einstieg in die Elektromobilität anfangs überwältigend wirken, vor allem wenn es um das Aufladen von Elektroautos geht. Dabei ist die Grundidee ganz einfach.
Beim Laden eines Elektroautos fließt elektrische Energie aus dem Stromnetz über eine Ladestation oder Steckdose in die Fahrzeugbatterie, um das Auto mit elektrischer Energie für die Fahrt zu versorgen. Hierbei ist ein Ladestand von 20 bis 80 % am besten, da extreme Ladestände die Batterielebensdauer beeinflussen können. Die beiden Ladearten Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC) unterscheiden sich in der Art der Energieübertragung und den benötigten Ladezeiten.
AC-Laden – Normalladen mit Wechselstrom
E-Autos fahren in der Regel mit elektrischem Gleichstrom (DC). Daher kann ein E-Auto nicht direkt mit Wechselstrom (AC) aus dem Stromnetz geladen werden. Beim AC-Laden wird das Elektroauto über ein Ladekabel mit einer Haushaltssteckdose oder einer AC-Ladestation (Wallbox oder Ladesäule) verbunden. Hierbei fließt der Wechselstrom aus dem Stromnetz von der Ladestation zum On-Board-Ladegerät im Auto. Der On-Board-Charger (OBC) wandelt den Wechselstrom in Gleichstrom um und lädt damit die Batterie des Fahrzeugs. Dieser Ladevorgang wird als Normalladen mit Wechselstrom bezeichnet, weshalb die zugehörigen Ladestationen auch als AC- oder Normalladestationen bekannt sind.
Beim AC-Laden stehen maximal 22 kW Ladeleistung zur Verfügung. Viele E-Autos unterstützen das AC-Laden jedoch nur bis 11 kW. Dementsprechend dauert eine Ladung an der AC-Wallbox je nach Batteriegröße und Ladezustand rund 3 bis 6 Stunden bei 11 kW. AC-Laden eignet sich damit besonders, um das E-Auto über Nacht vor dem Haus oder während der Arbeitszeit auf dem Firmenparkplatz zu laden.
DC-Laden – Schnellladen mit Gleichstrom
Beim DC-Laden erfolgt eine direkte Übertragung des Stroms von der Ladestation zur Fahrzeugbatterie. Hierbei kommt ein Gleichrichter in der DC-Ladestation zum Einsatz, der den Wechselstrom aus dem Stromnetz in Gleichstrom umwandelt und diesen dann an das Elektroauto weitergibt. Dieser Ladeprozess wird als Schnellladen mit Gleichstrom bezeichnet, weshalb Ladestationen für Gleichstrom auch als DC- oder Schnellladestationen bekannt sind. Diese bieten eine Spitzenladeleistung zwischen 22 und 150 kW. Daneben gibt es auch HPC-Ladesäulen mit bis zu 350 kW Ladeleistung. HPC steht hierbei für High Power Charging.
Das Laden an DC-Ladestationen ist schneller, da die Leistung deutlich höher ist. Beispielsweise dauert das Laden mit einer Ladeleistung von 50 kW nur 30 bis 60 Minuten. DC-Laden ist besonders sinnvoll für Standorte, an denen ein E-Auto nur kurz stehen soll. Das sind Autobahntankstellen, Einkaufsstraßen oder Parkhäuser. In kurzer Zeit lässt sich eine erhebliche Menge an Strom tanken, um eine Langstreckenreise fortzusetzen oder rasch nach Hause zu gelangen. Dieser Komfort kostet: DC-Laden ist tendenziell teurer als AC-Laden.
AC-Ladestation schont den Akku
DC-Laden ist schneller, lässt den Akku aber auch schneller altern. AC-Laden dauert länger, ist aber auch batterieschonender. Die schnelle, direkte Übertragung von Gleichstrom mit höherer Leistung und Spannung kann beim DC-Laden die Fahrzeugbatterie stärker belasten. Im Gegensatz dazu ist der Ladeprozess beim AC-Laden langsamer und die Stromumwandlung findet im On-Bord-Charger statt. Dies ermöglicht eine präzisere Steuerung des Ladevorgangs und eine gleichmäßigere Verteilung der Energie im Akku. Das minimiert das Risiko von Überhitzung und thermischen Stress.
In den meisten E-Autos sind Lithium-Ionen-Akkus verbaut. Die kühlere Ladeumgebung beim AC-Laden trägt dazu bei, ihre Alterung zu verlangsamen und ihre Lebensdauer zu maximieren. Insbesondere Fahrzeuge mit NMC-Batterien (Lithium-Nickel-Kobalt-Manganoxid), die eine gute Balance zwischen Energiekapazität, Leistung und Lebensdauer bieten, profitieren vom AC-Laden. NCA-Batterien (Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid) mit höherer Leistungsfähigkeit und einer guten Wärmeableitung können auch DC-Laden gut vertragen.
DC- oder AC-Wallbox für zu Hause?
Welche Wallbox die richtige Wahl für zu Hause ist, hängt von verschiedenen Faktoren wie der vorhandenen Zeit oder den anvisierten Kosten ab. DC-Wallboxen sind deutlich teurer als AC-Wallboxen und daher für das Laden zu Hause in der Regel nicht wirtschaftlich. Neben dem Kostenfaktor liegt der Vorteil von AC-Wallboxen für das Aufladen des Elektroautos zu Hause darin, dass der Ladevorgang schonender für die Lebensdauer des Akkus ist.
MENNEKES AC-Wallboxen entdeckenFazit
Es gibt 2 Ladearten, die sich hinsichtlich der Art der Energieübertragung und den benötigten Ladezeiten unterscheiden: Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC). Das AC-Laden wird auch als Normalladen bezeichnet. Da eine Stromumwandlung im On-Bord-Charger des Autos notwendig ist, dauert das Laden hier zwar länger, ist aber batterieschonender. Eine AC-Wallbox eignet sich daher besonders für das Laden des E-Autos zu Hause. Das DC-Laden, auch als Schnellladen bezeichnet, lädt den Akku schneller, da eine direkte Übertragung von Gleichstrom zwischen Ladestation und Fahrzeugbatterie stattfindet. Schnelladen lässt den Akku aber auch schneller altern. DC-Ladestationen sind überwiegend an Autobahntankstellen, Einkaufsstraßen oder Parkhäusern zu finden.
