Die Bezeichnung Ladestation oder Ladesystem wird für Elektroautos benutzt, allerdings auch für Ladegeräte von Batterien und mobilen Geräten wie Smartphones, PDAs, iPhone, Handys und anderen batteriebetriebenen Geräten. In dem hier behandelten Kontext geht es bei dem Begriff Ladestation um Elektro-Zapfsäulen für die Aufladung von Akkus für Elektroautos. In mehreren Jahren wird über die Ladestationen auch die Einspeisung der Akku-Energie in die dann vorhandenen Smart Grids, die intelligenten Stromnetze, erfolgen.

<< Anzeige >>

Eine Ladestation ist eine Einrichtung mit der die Batterien von Elektroautos geladen werden können. Sie kann als Ladesäule im öffentlichen Bereich oder in Parkgaragen installiert sein, aber ebenso als Ladebox im privaten Einstellplatz oder der eigenen Garage.

Ladesäule für Elektroautos, Foto: RWE

Die Ladestation ist an das Niederspannungsnetz mit 230 V Wechselspannung oder an Drehstrom mit 400 V angeschlossen und wandelt den Wechselstrom eine niedrige Gleichspannung mit der die Lithium-Ionen-Akkus der Elektroautos geladen werden können. Bei diesem Konzept befindet sich das Ladegerät im Elektromobil. Bei Gleichstromladung befindet sich dagegen das Ladegerät in der Ladestation.

Die wesentliche Komponente einer Ladestation ist ein leistungsfähiges Netzteil mit 20 kW bis 40 kW Ladeleistung, die am Ladestecker zur Verfügung steht. Die einschlägige IEC-Norm IEC 62196 für die Ladestecker und Lademodi sehen je nach Steckertyp für die Schnellladung Ladeströme von 250 A mit ein- und dreiphasigem Wechselstrom und 400 A Gleichstrom vor. Daneben gibt es für die Standardaufladung mit 32 A und 400 V Wechselspannung. Darüber hinaus befindet sich in der Ladestation ein Energiezähler für die Abrechnung.

Über das Ladekabel mit den Ladesteckern wird die Verbindung zwischen Ladestation und Elektroauto hergestellt. Sobald das Ladekabel in die Steckdosen der Ladestation und des Elektroautos eingesteckt sind, kann der Ladevorgang ausgeführt werden. Besteht keine ausreichende Kontaktierung zwischen Steckern und Steckdose, ist die Steckdose der Ladestation über eine elektrische Verriegelung spannungsfrei geschaltet. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, dass der Bedienende keinen Stromschlag bekommen und das Ladekabel nicht unter Last eingesteckt oder getrennt werden kann. Neben der elektrischen Verriegelung gibt es noch eine mechanische Steckerverriegelung, die ein vorsätzliches Unterbrechen des Ladevorgangs verhindert.

Für kabelgestützte Ladestationen gibt es diverse internationale und nationale Standards, die als Typ bezeichnet werden. Typ 1 benutzt einphasigen Ladestrom mit maximal 70 A. Dieses Ladesystem wird vorwiegend von asiatischen und amerikanischen Herstellern angeboten. Typ2 entspricht der IEC-Norm 62196-1 und VDE 0623-5 und ist obwohl für einphasigen Wechselstrom als auch für dreiphasigen Drehstrom ausgelegt. Bei einphasiger Ladung beträgt der maximale Strom zwischen 16 A und 32 A, bei Drehstrom 63 A. Diese Ladestromtechnik wird von deutschen Herstellern favorisiert. Typ 3, das von italienischen Herstellern favorisiert wird, arbeitet mit Wechselstrom zwischen 16 A und 32 A.

In den Standards werden die Ladestecker, Steckdosen, Fahrzeugvorrichtungen und Fahrzeugstecker für Elektrofahrzeuge beschrieben. Es geht dabei auch um Schnellladung mit bis zu 250 A Wechselstrom und 400 A Gleichstrom. Desweiteren gibt es die Normen IEC 61851-1:2001 für konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge und USCAR und die VDA AK-Richtline für Kfz-Steckverbinder, sowie SAE 1772.

Neben der konventionellen Ladetechnik gibt es mit Smart Charging ein intelligentes Laden, bei dem der zu ladende Lithium-Ionen-Akku mit der Ladestation kommuniziert.