Etwa 80 Prozent des benötigten Stroms zum Laden eines Elektroautos werden in der Batterie gespeichert, der Rest geht verloren. Wie passiert das?
Beim Entladen eines Lithium-Ionen-HV-Akkus bewegen sich Lithium-Ionen von der Kathode zur Anode und erzeugen elektrische Energie. Beim Aufladen geschieht das Gegenteil. Hier fließt Strom gegen den Innenwiderstand des Akkus, erzeugt Wärme und geht als Verlust verloren.
Die meisten Verluste treten jedoch auf, wenn Wechselstrom (AC) aus dem Netz in Gleichstrom (DC) für die Hochvoltbatterie umgewandelt wird. On-Board-Ladesysteme übernehmen diese Aufgabe, und ihre Effizienz variiert je nach Ladestrom zwischen 75 und 95 Prozent. Verluste entstehen auch in den Kabeln und Anschlüssen. Diese Verluste beeinflussen Ladezeit und Kosten direkt. 20 Prozent Verlust bedeuten 20 Prozent längere Ladezeit und 20 Prozent höhere Kosten.
Folgende Werte wurden von Praxis Elektroauto für 20 verschiedene Modelle bestimmt:
| Auto Modell | Ladeverlust |
|---|---|
| Kia e-Soul 39 kWh | 9,8 % |
| Hyundai Ioniq 5 72 kWh | 11,3 % |
| Ford Mustang Mach-e | 11,3 % |
| Hyundai Ioniq 6 53 kWh | 12,5 % |
| BMW i7 xDrive60 | 13,1 % |
| VW ID.3 | 13,4 % |
| Tesla Model Y Long Range | 14,3 % |
| Mercedes EQS | 14,7 % |
| Opel Mokka-e | 15,2 % |
| Fiat 500 Action | 16,0 % |
| Dacia Spring | 16,7 % |
| BMW i4 eDrive40 | 17,2 % |
| Mazda MX-30 | 18,8 % |
| Porsche Taycan | 22,0 % |
| Tesla Model 3 | 22,6 % |
| Mini Cooper SE | 23,1 % |
| Polestar 2 78 kWh AWD | 27,0 % |
| Smart EQ fortwo | 29,2 % |
| Renault Zoe Z.E. 50 E-Tech | 31,1 % |
| Renault Twingo ZE | 38,2 % |
Wie kann man die Verluste messen?
Die WLTP-Daten geben Auskunft. Dieser weltweit einheitliche Test ermittelt die Reichweite und den Stromverbrauch von Elektroautos. Dabei wird die Antriebsbatterie komplett entladen und dann mit Wechselstrom (AC) aufgeladen. Da die aufgenommene Energie gemessen wird, sind die Ladeverluste inbegriffen. Mit diesen Werten und der nutzbaren Batteriekapazität lassen sich die Verluste berechnen.
Wie hoch sind die Ladeverluste beim DC-Laden? Beim DC-Schnellladen fließt Gleichstrom direkt in die Batterie, es gibt keine AC-DC-Umwandlung. Aber höhere Ladeleistungen bedeuten mehr Wärmeverluste. Die Verluste beim DC-Laden liegen zwischen 5 und 10 Prozent, je nach Ladeleistung und Batteriesystem.
Wie kann man Ladeverluste minimieren?
Beim AC-Laden sollte der On-Board-Lader effizient arbeiten, was bei geringem Stromfluss problematisch ist. Wallboxen und öffentliche Ladesäulen erzielen bessere Ergebnisse. Die Ladeleistung sollte etwa 90 Prozent des maximalen Wertes des On-Board-Laders betragen. Ein 11 kW-Bordlader sollte auf 14 Ampere eingestellt werden. Ein kurzes, dickes Ladekabel hilft ebenfalls.
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