Beitragsreihe Elektromobilität: Steckertypen

Die Elektromobilität ist ein zentraler Forschungsbereich der FfE und ist Teil von zahlreichen Forschungsprojekten. In der folgenden Beitragsreihe werden verschiedene Themenbereiche vorgestellt. Ein Fokus liegt auf Szenarien für Elektrofahrzeuge und Ladesäulen in Deutschland. Im weiteren werden die unterschiedlichen Ladestecker erklärt, sowie verschiedene Netzintegrationsmöglichkeiten durch gesteuertes und bidirektionales Laden beschrieben. Zum Abschluss wird auf die Klimabilanz von Elektrofahrzeugen eingegangen.

Dieser Beitrag ist der dritte einer Reihe von 7 Beiträgen, die nun sukzessive auf unserer Website erscheinen und in dieser Tabelle verlinkt werden.

 

Übersicht über die Themen der Beitragsreihe Elektromobilität
1.   Entwicklung der Elektromobilität
2.   Ladepunkte
3.   Steckertypen
4.   Privates und öffentliches Laden
5.   Smart Charging
6.   Anwendungsfälle von Bidirektionalem Laden
7.   Ökobilanz von Elektrofahrzeugen

 

Das kabelgebundene Laden von Elektroautos (EV) ist aktuell die am verbreitetste Ladetechnologie. Hierbei kann der Strom sowohl in Form von Gleich- (DC), als auch Wechselstrom (AC) bereitgestellt werden. Beide Varianten haben ihre Vorteile: Während Gleichstrom-Ladestationen, als besonders schnell gelten, entfallen bei Wechselstrom-Ladestationen die teuren Gleichrichter. In Deutschland werden nach der Bundesnetzagentur Spannungen unter 22 kW als normales Laden und darüber als schnelles Laden bezeichnet. Damit sind etwa 3.050 der 13.000 öffentlich verfügbaren Ladestationen (12%) in Deutschland eine Schnellladestation (Daten von März 2020, Bundesnetzagentur). [1]

Zwei Organisationen bestimmen dabei maßgeblich die Steckertypen und Leistungsstufen: die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) und der Verband der Automobilingenieure (SAE). Neben Gleich- und Wechselstrom gibt es drei Ladestufen (IEC) und vier Ladetypen (SAE). Diese Kategorien sind in der folgenden Tabelle genauer dargestellt. [2]

 

Eigenschaften von Lade Typen

Tabelle 1: Eigenschaften von Lade-Typen (nach SAE) und Ladestufen (nach IEC)

Für Wechselstrom definiert IEC-62196-2 zwei weit genutzte Anschlusstypen. Der Typ 1 Anschluss wurde in Japan entwickelt, und wird großflächig in Japan und Nordamerika genutzt (SAE J1772/2009). Der Typ 2 Anschluss (auch „Mennekes“ genannt) wurde in Deutschland entwickelt und ist heute europäischer Standard (siehe IEC 62196-2).

Im Gegensatz zu wechselstrombasierten Steckern, bei denen eine weit verbreitete und akzeptierte Standardisierung angestrebt wurde, ist im Bereich von Gleichstrom-Steckern die Standardisierung von auseinanderlaufenden Entwicklungen gekennzeichnet. Initiiert wurde die Entwicklung eines DC-Ladesystems von der japanischen Firma TEPCO (2007). Eine schnelle Ladekopplung (JEVS G105-1993), CHAdeMO wurde 2010 als globaler Standard vorgeschlagen und als Konfiguration in die Norm IEC 61851‑23, -24 (Ladesystem und Kommunikation) sowie die Norm IEC 62196 aufgenommen. Später wurde allerdings ein weiterer Standard von einem großen Konsortium an Firmen vorgestellt: das Kombinierten Aufladesystem (CCS). Im Vergleich zum CHAdeMO System kann mittlerweile eine starke Verbreitung von CCS in Europa und Nordamerika beobachtet werden. Inzwischen verwendet auch China, dass über den weltweit größten Markt für Elektrofahrzeuge verfügt, nicht den CHAdeMo-Standard, sondern seinen eigenen GB/T.

 

Eigenschaften der Steckertypen

Tabelle 2: Eigenschaften der Steckertypen [2]

 

Weitere Informationen:

 

Quellen:

[1]   Bundesnetzagenteur. Anzeige von Ladepunkte. Abgerufen März, 2020 von:
[2]   Nicholas, Michael; Hall, Dale (2018). Lessons learned on early electric vehicle fast-charging deployements. The International Council on Clean Trasnportation (ICCT).
[3]   Chandra Mouli, Gautham Ram; Kaptein, Johan; Bauer, P.; Zeman, Miro (2016). Implementation of dynamic charging and V2G using Chademo and CCS/Combo DC charging standard.
[4]   Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) (2014). Öffentliche Ladeinfrastruktur für Städte, Kommunen und Versorger.

 

 

 

 

 

 

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