Ladekurven und Ladespitzen von Elektrofahrzeugen

Für viele, die mit Verbrenner-Autos aufgewachsen sind, ist das Aufladen eines Elektrofahrzeugs eine völlig neue Erfahrung. Während das Einfüllen von Benzin in den Tank einfach ist und nur wenige Minuten dauert, ist das „Auffüllen“ einer Elektroauto-Batterie komplexer und dauert häufig noch länger. Ein Aspekt des Ladevorgangs, den jeder Besitzer eines Elektroautos kennen sollte, ist die Ladekurve. Lesen Sie weiter, um alles über die Ladekurve von Elektroautos zu erfahren.

Was ist eine Ladekurve?

Die Ladekurve ist die Geschwindigkeit, mit der sich Ihre Ladegeschwindigkeit ändert. Wenn Sie ein Gleichstrom-Schnellladegerät verwenden, ist die Ladegeschwindigkeit nicht von 0 bis 100 Prozent konstant.

Es gibt zwar mehrere Faktoren, die sich auf die Ladegeschwindigkeit auswirken, z. B. das Wetter, aber die Ladegeschwindigkeit der Batterie ist schneller, wenn sie nahe null Prozent ist, und langsamer, wenn sie nahe 100 Prozent ist.

Zur Veranschaulichung: Nehmen Sie an, Sie gießen eine Flüssigkeit in eine Flasche mit einem sich verjüngenden Hals. Wenn sich der Flüssigkeitsstand dem oberen Ende nähert, werden Sie natürlich die Ausgießgeschwindigkeit verringern, um zu verhindern, dass die Flüssigkeit auf den Boden verschüttet wird.

Wenn Sie ein Auto haben, das für 120 kW ausgelegt ist, aber ein 150-kW-Ladegerät finden, wird Ihre Batterie geladen. Allerdings können Sie die Gesamtkapazität des Ladegeräts nicht ausnutzen, da Ihre Spitzenladeleistung bei 120 kW liegt, der Höchstleistung Ihres Fahrzeugs. Selbst die Aufrechterhaltung der Spitzenleistung ist unmöglich, da die Ladegeschwindigkeit sinkt.

Dieser Spitzenwert und das Abfallen der Geschwindigkeit bilden die so genannte Ladekurve.

Die Ladespitze ist von einem Elektrofahrzeug zum anderen unterschiedlich. Der Audi e-Tron GT zum Beispiel hat eine Spitzenleistung von 260 kW. Nach den Angaben einiger Schnellladenetzbetreiber erreicht der e-Tron GT schnell den Spitzenwert. Bei 50 Prozent beginnt die Leistung jedoch zu sinken, so dass Sie bei 75 Prozent wahrscheinlich nur noch 100 kW erhalten. Bei 95 Prozent liegt die Geschwindigkeit bei etwa 50 kW, was zwar immer noch beachtlich ist, aber weit von der Ausgangsleistung entfernt ist.

Interessanterweise verwenden einige Hersteller Software, um die Ladegeschwindigkeit und die nutzbare Kapazität zu begrenzen. Wenn das Auto, wie Tesla, Updates über die Luft empfangen kann, kann beides durch ein Software-Upgrade nach oben oder unten verschoben werden.

Warum verlangsamt sich die Ladegeschwindigkeit von Elektroautos nach 80 Prozent?

Viele öffentliche Gleichstrom-Schnellladegeräte verlangsamen die Geschwindigkeit nach Erreichen von 80 Prozent. Dadurch kann sich zwar die Ladezeit verlängern, aber der Zweck ist, die Batterie zu schützen. Es gibt zwei Gründe für dieses Phänomen.

Erstens besteht die Batterie Ihres Elektrofahrzeugs aus Hunderten oder Tausenden von Zellen. Wenn Sie den Stecker zum Laden einstecken, fließt die Energie in jede dieser Zellen. Je mehr Zellen „voll“ sind, desto länger dauert es, bis leere Zellen zum Laden gefunden werden. Dies verschlimmert sich um die 80-Prozent-Marke herum, und Sie werden einen steilen Abfall der Ladegeschwindigkeit feststellen.

Der zweite Grund ist die Temperatur. Je mehr sich die Batterie der vollen Kapazität nähert, desto heißer wird sie und desto höher ist die Belastung für die Batterie. Um die Belastung und die Temperatur zu reduzieren, verlangsamen die Hersteller von Elektrofahrzeugen die Ladegeschwindigkeit. Jeder Hersteller legt fest, inwieweit die Ladegeschwindigkeit reduziert werden soll, um den Zustand der Batterie zu erhalten und ihre Lebensdauer zu verlängern.

Wie wirkt sich die Ladekurve auf die Ladezeit aus?

Die Auswirkungen der Ladekurve sind leicht zu erkennen. Wenn Sie die technischen Daten eines Elektrofahrzeugs prüfen, werden Sie feststellen, dass der Hersteller in der Regel die Ladezeit von 0 bis 80 Prozent bei Level 3 oder DC-Schnellladung angibt. Der Volkswagen ID.4 hat zum Beispiel eine Batterie mit 82 kWh Kapazität (77 kWh nutzbar), die in etwa 38 Minuten auf 80 Prozent aufgeladen werden kann. Einzelne Tests haben jedoch gezeigt, dass eine Aufladung auf 100 Prozent etwa 65 Minuten dauert. Das bedeutet, dass die Batterie zwischen 0 und 80 Prozent fast genauso viel Zeit benötigt wie zwischen 80 und 100 Prozent.

Die Ladekurve ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich, aber im Allgemeinen geht der Übergang von 80 auf 100 Prozent langsamer vonstatten.

Dieses beobachtbare Ladeverhalten hat einige interessante Anwendungen. Wenn Sie zum Beispiel auf einer langen Reise sind und Zwischenstopps einlegen müssen, um zu laden, ist es sinnvoller, den Ladevorgang bei 80 Prozent zu beenden und die Reise fortzusetzen, als bei jedem Stopp voll aufzuladen. Es wäre sogar ziemlich egoistisch, eine öffentliche Ladestation zu blockieren, während man versucht, von 95 auf 100 Prozent zu kommen, während andere E-Fahrzeugbesitzer in der Warteschlange stehen.

Sollte ein Elektroauto zu 100 Prozent aufgeladen werden?

Geht man nach den Empfehlungen vieler EV-Hersteller, lautet die Antwort nein. Erstens verlängert es die Lebensdauer Ihrer Batterie, wenn Sie den Ladevorgang unterbrechen, ohne auf 100 Prozent zu kommen. Außerdem können Sie Ihre Zeit und die Zeit derjenigen, die hinter Ihnen in der Warteschlange stehen, sparen, wenn Sie nicht warten, bis Sie 100 Prozent erreicht haben.

Sie können Ihrer Batterie jedoch noch mehr helfen, indem Sie so oft wie möglich die Level 2 Ladegeräte nutzen. Das können Sie ganz einfach tun, indem Sie eine eigene Ladestation für Ihr Elektroauto zu Hause installieren.

Fazit

Das Aufladen von Elektrofahrzeugen dauert länger als das Tanken eines ICE. Die Dauer des Ladevorgangs hängt jedoch von der Ladekurve Ihres Elektrofahrzeugs ab und davon, zu welchem Prozentsatz Sie den Ladevorgang beenden wollen.