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Dass beim Laden von Elektroautos Verluste entstehen, ist technisch bedingt normal. Vom ADAC gemessene Verluste beim Laden von Elektroautos erreichen eine Größenordnung, die auch für die Gebäudetechnik von Bedeutung sind.
Elektroautos ziehen beim Laden mehr Energie aus dem Stromnetz als in der Batterie gespeichert wird. Bis zu einem gewissen Grad ist das technisch und auch nach wirtschaftlichen Kriterien unvermeidbar. Während bei vielen elektrotechnischen Geräten der Wirkungsgrad eine wichtige Angabe im Datenblatt ist, schweigen sich die Hersteller von Elektroautos allerdings über die Höhe der Ladeverluste aus.
Der ADAC hat nun ermittelt, wie diese Ladeverluste entstehen und welche Lademöglichkeiten am effizientesten sind. Dabei haben die Experten das Laden an der Haushaltssteckdose mit dem Laden an einer Wallbox verglichen. Als Testfahrzeuge standen der Renault ZOE, das Tesla Model 3, der VW ID.3 und der Fiat 500e zur Verfügung.
Höhere Verluste beim Laden an der Haushaltssteckdose
Die größten Verluste – zwischen 10 und 30 % – entstehen dabei an der Haushaltssteckdose. Besonders der Renault ZOE schnitt hier mit knapp 30 % extrem schlecht ab. Mit eingerechnet ist beim heimischen Laden jedoch auch die Verkabelung zur Steckdose, hier sind bereits (nach Norm DIN VDE 0100) bis zu 4 % Leitungsverlust möglich. Mit einer Wallbox sinken die Verluste dank der deutlich kürzeren Ladedauer auf 5 bis 10 %. Am effizientesten war der Fiat 500e, bei dem nur gut 5 % Verlust anfielen.
Bei sehr niedrigen Temperaturen ziehen einzelne Elektroautos in Ausnahmefällen auch noch Energie aus dem Stromnetz, um ihre Batterie zu heizen, z. B. der VW ID.3 (Software 2.3). In diesen Fällen kann der Verlust auf bis zu 20 % steigen.
Zahlreiche „Stromdiebe“
Sowohl Haushaltssteckdose als auch Wallbox stellen das Elektroauto vor die gleiche Herausforderung. Sie liefern Wechselstrom, der für die Batterien in Gleichstrom umgewandelt werden muss. Das übernimmt das OnBoard-Ladegerät. Dabei entstehen etwa 5 bis 10 % Umwandlungsverlust in Form von Wärme.
Unabhängig, ob man mit Haushaltssteckdose oder Wallbox lädt, sind während des gesamten Ladevorgangs die Bordelektronik und ein Teil der Steuergeräte des Fahrzeugs aktiv und verbrauchen somit Strom. Beim Laden an Wechselstrom gilt also die Faustformel: Je höher die Ladeleistung, desto kürzer der Ladevorgang und damit auch die Zeit, in der Ladeverluste entstehen.
Um größeren Ladeverlust zu vermeiden, sollten Verbraucher an einer Wallbox mit 11 oder 22 kW laden. Im Winter sollte möglichst gleich nach Fahrtende aufgeladen werden, solange die Batterie noch warm ist. Hersteller sollten außerdem die Ladeverluste für verschiedene Lademöglichkeiten transparent darstellen.
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Auswirkungen für die Gebäudetechnik
Ladeverluste und Umwandlungsverluste können auch große Auswirkungen auf die sich abzeichnende Elektrifizierung im Gebäudesektor mit einem umfassenden Energiemanagement haben: Sind schon die Verluste der einzelnen Systeme nicht oder nur ungenau bekannt oder können nicht im Betrieb ermittelt werden, kann ein Energiemanagementsystem aus der aktuellen und der prognostizierten Situation nicht die richtigen Schlüsse ziehen. Und Planer können ihre Konzepte nur mit großer Unsicherheit energetisch und wirtschaftlich bewerten.
Energieflüsse werden dann nicht kostenoptimal gelenkt und Teilsysteme unnötig lange mit eigentlich vermeidbaren Verlusten in Betriebsbereitschaft gehalten. Beispielsweise wenn Elektroautos auch aus einem Heimspeicher geladen werden, oder wenn der Akku eines Elektroautos beim bidirektionalen Laden selbst als Heimspeicher fungiert, solange er über eine entsprechende Wallbox angeschlossen ist. Auch in der Kombination mit tarifoptimiertem Laden / Entladen oder dem vorausschauenden Einsatz einer Wärmepumpe sind dann falsche Steuerbefehle fast vorprogrammiert. ■
Quelle: ADAC / jv
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