Abhängig von Leistung, Phasen und Akkustand

Ladezeiten von E-Autos 2022

Wer ohne lange Zwischenstopps elektrisch weit fahren möchte, braucht ein E-Auto mit kurzer Ladedauer. Was es bei der Ladezeit von Elektroautos zu beachten gilt.

  • Veröffentlicht am 29.11.2022, 07:45
Ein dunkler Pkw steht hinter einer Reihe von Ladesäulen.
Quelle: AudiGleichstrom oder Wechselstrom, Schnellader oder Haushaltssteckdose, fast voller Akku oder leerer Akku: Die Ladezeiten von E-Autos hängen von verschiedenen Faktoren ab.

Vor dem Kauf eines Elektroautos ist es ratsam, sich über die Ladeleistung und -dauer des Fahrzeugs zu informieren. Denn diese Faktoren bestimmen, für welchen Einsatzzweck es sich eignet. Die Ladeleistung gibt an, wie schnell der Akku eines E-Autos oder eines Plug-in-Hybriden geladen wird. Gemessen wird sie in Kilowatt (kW).

Ob über die Haushaltssteckdose, eine Wallbox oder an einer Schnellladestationan ihnen unterscheiden sich die Ladezeiten von E-Autos. Neben der Ladezeit eines Elektroautos ist auch die Kapazität des Akkus ein wichtiges Entscheidungskriterium. Hersteller geben sie in Kilowattstunden (kWh) an – die Einheit, mit der Stromanbieter die Energiekosten abrechnen.

Das macht es einfach, auszurechnen, was das Laden des Elektroautos kostet. So kannst Du auch einen Großteil der Unterhaltskosten für ein E-Auto berechnen. Beachte dabei: Aufgrund von Ladeverlusten kommt nicht so viel Strom im Autoakku an, wie der Zähler im Haus es anzeigt. Ladeverluste sind völlig normal, sollten aber beispielsweise für die Abschlagszahlung mit einkalkuliert werden.

Wie lange braucht ein E-Auto zum Laden?

Im Alltag mit einem Elektroauto ist es unter anderem wichtig zu wissen, wie lange es lädt. Um die Ladedauer von einem E-Auto zu berechnen, benötigst Du die Größe des Akkus und die Ladeleistung, mit der er geladen wird. Mit diesen beiden Zahlen lässt sich die Ladezeit des Elektroautos einfach kalkulieren. Theoretisch lädt ein Akku mit 100 kWh Kapazität bei einer Ladeleistung von 100 kW innerhalb einer Stunde vollständig.

Es lässt sich festhalten: Je geringer die Ladeleistung, desto direkter ist das Verhältnis dieser zur Ladezeit. So lädt ein leerer Akku mit 23 kWh Kapazität an einem Anschluss mit 2,3 kW Ladeleistung in der Theorie in zehn Stunden vollständig auf. In der Praxis sieht das meist anders aus – denn wie schnell der Akku lädt, hängt von zahlreichen Faktoren ab.

Ein E-Auto aufladen: So wird die Dauer beeinflusst

  • Ladeleistung der genutzten Ladesäule
  • Ladeleistung des Onboard-Laders im Auto
  • Kapazität der Traktionsbatterie
  • Füllstand der Batterie im Auto
  • Temperatur des Akkus
  • Akkugesundheit – State of Health (SOH)

Lademöglichkeiten für E-Autos und ihre Leistung

Wer sein Elektroauto laden möchte, hat verschiedene Möglichkeiten. Wie viel Ladeleistung erzielt werden kann, ist unter anderem vom genutzten Stromanschluss abhängig.

Haushaltssteckdose

An einer Haushaltssteckdose fließt der Strom üblicherweise mit maximal 3,6 bis 3,7 kW – oft sind es sogar nur 2,3 kW. Der Wert ergibt sich aus der Spannung (Volt) und der Stromstärke (Ampere). Moderne Leitungen sind üblicherweise mit 16 Ampere abgesichert. Multipliziert mit der Spannung ergibt sich die maximale Ladeleistung in Watt. Teilt man diese Wattzahl durch 1.000, erhält man den Kilowattwert.

Ein Beispiel:

(230 Volt x 16 Ampere) / 1.000 = 3,68 kW

In der Praxis wird dieser Wert jedoch selten erreicht. Das liegt daran, dass an der Leitung weitere Verbraucher hängen. Wer sicher mit voller Leistung laden möchte, benötigt daher eine separat abgesicherte Leitung.

Der Ladevorgang des Elektroautos belastet die Hausleitung dennoch über viele Stunden mit voller Leistung. Dabei kann sich große Hitze entwickeln – und es besteht Brandgefahr. Damit das nicht passiert, ist es wichtig, das heimische Stromnetz von einem Experten durchchecken zu lassen, bevor man dort sein E-Auto auf Dauer aufladen möchte.

Wichtig ist zudem, dass die Steckdose dauerstromfest ist – normale Haushaltssteckdosen erfüllen dieses Kriterium meist nicht. Des Weiteren sollte man kein Verlängerungskabel zwischen Ladegerät und Steckdose hängen, da es einen Stromschlag verursachen kann. Der Grund: Die meisten Verlängerungskabel sind nicht für so viel Strom ausgelegt.

Wallbox

Wallboxen für Elektroautos sind Ladestationen für daheim. Mit ihnen lädst Du dauerhaft sicher und deutlich schneller als an der Steckdose. Je nach Hausinstallation können drei Phasen zusammengeschaltet werden. Dadurch sind Ladeleistungen von circa 11 kW (3 x 3,68 kW) möglich. Ein weiterer Pluspunkt: Die Wandladestation kommuniziert mit dem Fahrzeug und fragt die jeweils aktuell mögliche maximale Leistung ab – so wird die Ladezeit des Elektroautos reduziert und gleichzeitig der Akku geschont.

Ladestation mit Wechselstrom

Aus Stromleitungen kommt Wechselstrom (AC). Die Traktionsbatterie des Elektroautos benötigt jedoch Gleichstrom (DC). Dennoch gibt der Großteil der öffentlichen Ladesäulen nur Wechselstrom ab. Dafür haben E-Autos einen sogenannten Onboard-Lader. Er wandelt den Wechselstrom aus der Ladesäule in Gleichstrom um. Dabei entstehen Ladeverluste.

Ähnlich wie die heimischen Wallboxen hängen Ladestationen meist an drei Phasen. Sie können daher auch mit einer Leistung von 11 kW laden – manche schaffen sogar bis zu 22 kW. Bei öffentlichen Ladestationen verteilt sich die verfügbare Ladeleistung oft auf mehrere Fahrzeuge, wodurch sich die Ladedauer der einzelnen E-Autos verlängert.

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Ladestation mit Gleichstrom

Wer kurze Ladezeiten für sein E-Auto sucht, sollte Gleichstrom-Ladesäulen aufsuchen. Die Station wandelt den Wechselstrom selbst in Gleichstrom um. Dadurch kann die Energie deutlich schneller in den Akku fließen. Ladestationen an Supermärkten und Co. schaffen meist 50 kW. Es gibt auch Modelle, die mit bis zu 150 kW laden. Teslas neueste Generation Supercharger V3 lädt sogar mit bis zu 250 kW.

Getoppt wird dieser Wert von Schnellladestationen von Ionity. Dabei handelt es sich um einen Verbund verschiedener Autohersteller wie Audi und BWM, Ford und Mercedes sowie Porsche und VW. Diese Stationen laden mit bis zu 350 kW: Bisher gibt es allerdings kein Auto, das diese Ladeleistung aufnehmen kann. Ob über das integrierte Navigationssystem oder eine App: So kann leicht kann man eine geeignete Ladestation fürs E-Auto finden.

Wie lange lädt ein E-Auto an verschiedenen Ladestationen?

Je nachdem, welche Art von Lademöglichkeit man nutzt, unterscheidet sich die Dauer, bis das E-Auto komplett geladen ist. Der theoretisch erreichbare Wert ist realistischer, wenn die Ladeleistung gering ist. Denn hohe Ladeleistungen vertragen Akkus nur bis zu einem gewissen Füllstand. Die in der Tabelle aufgeführten, theoretischen Werte sind nur unter optimalen Bedingungen erreichbar.

Arten der LademöglichkeitHaushaltssteckdoseWallboxAC-LadestationDC-Ladestation
Übliche Ladeleistung2,3 bis 3,6 kW3,6 bis 11 kW11 bis 22 kW50 bis 350 kW
Ladedauer für 50 kWh14 bis 22 h4,5 bis 14 h4,5 bis 2,3 h10 Min bis 1 h

Die Ladeleistung von Elektroautos

Wie bei der Ladestation unterscheidet sich auch die Ladeleistung von Elektroautos. Sie variiert je nach Modell und hängt davon ab, welcher Onboard-Lader verbaut ist. Kann er die Ladeleistung nicht umsetzen, reduziert sie sich – und es dauert länger, bis das E-Auto aufgeladen ist.

Üblicherweise vertragen E-Autos an Wechselstrom nur 11 kW – Plug-in-Hybride sogar nur 3,6 bis 3,7 kW. Aufgrund des kleineren Akkus lohnt sich der Einbau eines teuren Ladegeräts mit hoher Leistung nicht. Daher können auch die wenigsten PHEVs an Gleichstrom-Ladestationen geladen werden, denn dort sind die Ladeleistungen deutlich höher.

Die Ladeleistungen von E-Autos unterscheiden sich stark. Am unteren Ende stehen Modelle wie der Nissan Leaf, der mit maximal knapp 50 kW lädt, oder der Hyundai Ioniq Elektro mit höchstens 45 kW Ladeleistung. Kleinwagen wie der Opel Corsa-e und der Peugeot e-208 laden mit bis zu 100 kW. Ein Audi e-Tron schafft 150 kW, während der Porsche Taycan Strom mit bis zu 270 kW Strom tankt. Ähnlich flott ist nur Tesla – das Model 3 schafft mittlerweile 250 kW. Weitere Beispiele für Elektroautos und ihrer maximalen Ladeleistung mit Gleichstrom in absteigender Reihenfolge:

AutomodellLadeleistung ACLadeleistung DCAkkugrößeLadedauer minimal
Tesla Model 311 kW250 kW75 kWhca. 35 min (0 bis 80 %)
Audi e-Tron 5522 kW150 kW95 kWhca. 30 min (5 bis 80 %)
Volkswagen ID.311 kW135 kW77 kWhca. 35 min (0 bis 80 %)
Mercedes EQC7,4 kW110 kW80 kWhca. 40 min (10 bis 80 %)
Kia e-Niro (204 PS)11kW80 kW68 kWhca. 54 min (0 bis 80 %)
Hyundai Kona (204 PS)11kW77 kW67,5 kWhca. 54 min (0 bis 80 %)
Renault Zoe22 kW50 kW50 kWhca. 60 min (0 bis 80 %)
BMW i311 kW50 kW44,2 kWhca. 30 min (20 bis 80 %)

Je leistungsstärker die Ladetechnik ist, desto teurer ist sie. Deshalb werden bei günstigeren Elektroautos mit geringen Reichweiten schwächere Onboard-Lader eingebaut. Der Grund: E-Auto-Akkus mit kleinerer Ladekapazität füllen sich schneller als größere. Geringe Ladeleistungen lassen sich also leichter verschmerzen. Zudem stressen hohe Ladegeschwindigkeiten die Akkuzellen mehr als niedrige. Deshalb empfiehlt sich selbst bei Autos mit hoher Ladeleistung, diese nur auszunutzen, wenn es nötig ist.

Außerdem solltest Du das E-Auto am Schnelllader nach Möglichkeit nie komplett laden. Denn das strapaziert den Akku und ist nicht zeiteffizient. Das liegt daran, dass die Ladegeschwindigkeiten massiv abnehmen, wenn der Akkustand gen 100 Prozent geht. Das Ergebnis: Die Ladezeit des Elektroautos steigt und somit auch die Stromkosten – das möchten viele E-Auto-Fahrer bei den steigenden Strompreisen vermeiden.

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Der Akkustand als limitierender Faktor

Die Ladezeiten von E-Autos verlängern sich, je näher sich der Akkustand dem maximalen Füllstand nähert. Daher geben die meisten Hersteller die Schnellladedauer nur bis zu einem Füllstand von 80 Prozent an. Denn bei einem Akkustand ab 80 Prozent fällt die mögliche Ladeleistung üblicherweise rapide ab. Diese technische Begrenzung hat ihre Gründe: Sie schont den Akku, reduziert die Belastung der Zellen und verlängert so ihre Lebensdauer.

Kein Elektroauto schafft die maximal mögliche Ladeleistung über den gesamten Ladevorgang. Viele erreichen sie nur sehr kurz. Einige Beispiele:

Tesla Model 3

Das Model 3 schafft an der jüngsten Generation von Tesla Superchargern maximal 250 kW. Ein Blick auf die Ladekurve zeigt jedoch: Die maximale Leistung ist sehr kurz und erfolgt nur bei sehr geringem Ladestand des Akkus. Nach einer Untersuchung der Beratungsfirma P3 Automotive wird die Spitze bei fünf Prozent Ladestand erreicht, schon bei 20 Prozent sind es nur noch etwas mehr als 200 kW, bei der Hälfte um die 125 kW, bei 80 Prozent sind es noch 50 kW.

Porsche Taycan

Der Taycan erreicht bei etwa fünf Prozent Akkustand eine Leistung von 250 kW – kann sie jedoch bis 45 Prozent auf 270 kW steigern. Danach fällt sie stetig, bis bei 80 Prozent weniger als 150 kW anliegen.

Audi e-Tron

Der e-Tron lädt mit maximal 150 kW deutlich langsamer als die Modelle von Porsche oder Tesla. Allerdings hält er die Leistung zwischen zehn Prozent Akkustand und knapp 80 Prozent fast konstant – erst danach sinkt die Ladeleistung schnell ab.

Neben den Modellen von Tesla, Porsche und Audi vergleicht die folgende Infografik auch den Hyundai Kona und Kia E-Niro sowie den VW ID.3 und den BMW i3.

Eine Infografik zeigt die Ladeleistungen verschiedener Elektroautos.
Quelle: P3 Group GmbH | Grafik: mobile.deDie Beratungsfirma P3 hat die Ladeleistungen verschiedener Elektroautos zwischen 20 und 80 Prozent Ladestand verglichen. Fazit: Maximale Leistung allein ist nicht alles.

P3 Automotive hat basierend auf den Ladekurven die durchschnittliche Ladeleistung zwischen 20 und 80 Prozent Akkustand ermittelt. Dieses „Ladefenster“ ist für Experten in der Praxis relevant, da die meisten Fahrer von Elektroautos den Akku ab spätestens 20 Prozent laden. So möchten sie vermeiden, unerwartet liegenzubleiben. Ab 80 Prozent wird hingegen die Ladeleistung technisch gedrosselt.

In diesem „idealen Ladebereich“ zwischen 20 und 80 Prozent Akkustand erreicht der Taycan eine durchschnittliche Ladeleistung von 223 kW, das Model 3 von Tesla schafft nur 128 kW. Der Audi e-Tron erreicht 149 kW – also fast die maximale Ladeleistung.

Der Einfluss von Umweltfaktoren auf die Ladeleistung

Wer nun erwartet, mit seinem Porsche Taycan stets mit durchschnittlich 223 kW zu laden, irrt. Denn Umweltfaktoren beeinflussen die schnellsten erreichbaren Ladezeiten bei E-Autos ebenfalls.

Einer der wichtigsten ist die Temperatur. Die Chemie in den Akkuzellen reagiert empfindlich auf Kälte und Wärme. Vor allem im Winter sinkt die maximal mögliche Reichweite zum Teil drastisch – und die Ladezeit des Elektroautos verlängert sich.

Die Chemie in einem E-Auto-Akku funktioniert zwischen etwa 20 und 30 Grad Celsius am besten. Bei diesen Temperaturen lassen sich die größten Reichweiten, die höchsten Ladeleistungen und die geringsten Ladezeiten erzielen. E-Auto-Hersteller versuchen daher, mit einem speziellen Temperaturmanagement für das optimale Klima zu sorgen – sowohl beim Fahren als auch beim Laden. Wie gut das gelingt, hat direkten Einfluss auf die Ladedauer.

Ein Techniker prüft die Endmontage von Batteriezellen.
Quelle: AudiDie Chemie in den Zellen reagiert empfindlich auf zu hohe oder zu niedrige Temperaturen, deshalb wird die Ladeleistung unter Umständen gedrosselt.

Neben der Außentemperatur hat auch die Fahrweise einen Einfluss auf die Systemtemperatur. Wer schnell fährt, ständig stark beschleunigt und hart bremst, strapaziert das System. Kommt das Auto „heiß“ gefahren an die Ladesäule, fällt die Ladeleistung zunächst gering aus. Gleiches gilt, wenn es nachts bei Minustemperaturen auf der Straße steht und geladen wird.

In beiden Fällen kann ein gutes Temperaturmanagement die Ladeleistung optimieren. Allerdings muss dafür Energie aufgewendet werden. Die kommt in dem Fall aus der Ladestation. Das kann wiederum die Ladedauer des E-Autos in geringem Maß verlängern und die Kosten erhöhen.

Fazit: Mit hoher Ladeleistung schnell ans Ziel?

Es gibt viele Faktoren, die beim E-Auto-Laden Einfluss auf die Dauer nehmen. Klar ist: Wer plant, mit dem Elektroauto öfter weite Strecken zu fahren, darf nicht nur auf die Reichweite schauen – die Ladeleistung spielt eine mindestens genauso große Rolle. Denn jede beim Ladestopp gesparte Minute bringt einen früher ans Ziel. Allerdings nützt die höchste Ladeleistung nur wenig, wenn das Elektroauto den Akku genauso schnell wieder leer saugt.

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