AC vs. DC: Darauf solltest du beim Laden deiner E-Flotte achten
Wenn es um den Aufbau der betriebseigenen Ladeinfrastruktur geht, kommen Flottenverantwortliche nicht umher, sich mit den unterschiedlichen Ladetechniken für die Elektrofahrzeuge auseinanderzusetzen.
Wo liegt der Unterschied zwischen AC- und DC-Laden? Welche Art zu laden ist besser? Sollten für den Elektrofuhrpark AC- oder DC-Ladestationen installiert werden? Diese Fragen beantworten wir in diesem Beitrag.
AC und DC sind zwei verschiedene Arten, wie Strom in einem Stromkreis fließen kann.
AC steht für "Alternating Current". Bei AC-Strom handelt es sich um Wechselstrom, wobei der elektrische Strom periodisch seine Richtung wechselt. AC-Strom wird auch als "Standardstrom" bezeichnet, da er zu großen Mengen in Kraftwerken produziert und einfacher als Gleichstrom transportiert werden kann. Wechselstrom fließt aus jeder gängigen Haushaltssteckdose.
DC steht für "Direct Current" – also Gleichstrom. Der DC-Strom fließt immer beständig in die gleiche Richtung. Das bekannteste Beispiel für eine Gleichstromquelle ist die Batterie.
Wie jede Batterie benötigt auch die Elektroauto-Batterie Gleichstrom. Der elektrische Strom wird durch einen chemischen Prozess in der Batterie gespeichert.
In einer Batterie Wechselstrom zu speichern ist nicht möglich, da AC-Strom periodisch seine Richtung wechselt. Würde man die Batterie mit Wechselstrom laden, würde sie sich während des positiven Halbzyklus aufladen und während des negativen Halbzyklus wieder entladen.
Der Pol einer Batterie kann die Polarität nicht mit der gleichen Geschwindigkeit wechseln, weshalb die Elektroauto-Batterie eine konstante Stromzufuhr benötigt.
Das Stromnetz wird mit Wechselstrom (AC) versorgt. Die Fahrzeugbatterie benötigt jedoch Gleichstrom (DC). Um dies zu erreichen, muss der Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt werden.
Um ein E-Auto mit Wechselstrom zu laden, braucht es ein On-Board-Ladegerät, welches den Wechselstrom aus der Ladestation in Gleichstrom umwandelt. Der integrierte Wandler im Fahrzeug ist in seiner Leistung beschränkt, sodass das Elektroauto nicht sonderlich schnell aufgeladen wird. Der Vorteil des AC-Ladens ist jedoch, dass, aufgrund der niedrigen Ladegeschwindigkeit und der niedrigen Stromstärke, die Fahrzeugbatterie geschont wird, was sich positiv auf deren Lebensdauer auswirkt.
Beim DC-Laden wird der Wechselstrom aus dem Stromnetz bereits in der Ladestation in Gleichstrom umgewandelt. Das E-Auto wird also direkt mit Gleichstrom versorgt, sodass der Strom im Fahrzeug nicht umgewandelt werden muss. Das hat zum Vorteil, dass das Fahrzeug innerhalb kürzester Zeit vollgeladen wird.
Sollen für den Fuhrpark ausschließlich AC- oder DC-Ladestationen installiert werden? Oder sollen AC- und DC-Ladestationen kombiniert werden? Diese Fragen können pauschal nicht beantwortet werden.
Welche Ladestationen sich für den Fuhrpark eignen, hängt von der Flottengröße, den Fahrzeugtypen und der Fahrzeugnutzung ab. Generell kann man sagen, dass Fahrzeuge, die eine kurze Verweildauer haben, mit Gleichstrom (DC) geladen werden sollten. Fahrzeuge, die am Standort länger verweilen, haben die Zeit, um mit Wechselstrom (AC) geladen zu werden.
Wenn Zeit der kritischste Punkt des Elektroflottenbetriebs ist, dann sind DC-Ladestationen die beste Option. Hierbei muss aber bedacht werden, dass DC-Ladestationen in der Anschaffung, als auch in der Nutzung sehr kostspielig sind – sie verfügen über eine hohe Leistung, die bei der Stromversorgung des Standorts berücksichtigt werden muss: Stichwort Netzanschlussüberlastung.
Ist die Fahrzeugflotte gemischt, dann ist es ebenso sinnvoll, die Ladeinfrastruktur aus DC- und AC-Ladestationen zu kombinieren.
Einer der größten Herausforderungen bei der Elektrifizierung der Flotte ist es, dass Ladevorgänge unkontrolliert ablaufen und der Betrieb der Fahrzeuge nicht intelligent mit dem Energiemanagement verknüpft ist.
Wir bei IO-Dynamics haben uns dieser Problematik genauer gewidmet. Die Lösung ist eine intelligente Lademanagementsoftware, die in Echtzeit Entscheidungen für die Elektroflotte trifft. Alle Ladestationen am Standort werden in Abhängigkeit von Fahrzeugnutzung und Kapazität des Stromnetzes automatisch gesteuert.
Auf diese Weise vereint unsere Lösung Fuhrparkmanagement und Lademanagement in idealer Weise. Die Plattform gibt einen intuitiven Überblick über den Elektrofuhrpark und bietet die Möglichkeit, alle Elektrofahrzeuge und Ladestationen digital und einfach zu verwalten.
Intelligente Lademanagementsoftware hilft dem Flottenmanagement, die verfügbare Energie für den Betrieb der Elektrofahrzeuge effizient und intelligent auszunutzen und die Energiekosten so gering wie möglich zu halten.
Soll der Fuhrpark elektrifiziert werden, ist im Vorfeld eine sorgfältige Planung ratsam. Mit einer im Vorfeld durchgeführten Simulation des Standorts können essenzielle Fragen beantwortet werden wie: Wann sollen die Fahrzeuge an AC- oder DC-Ladestationen geladen werden? Wie viele AC- und DC-Ladestationen benötigt mein Standort?
Lies hier, wie mit Simulationssoftware ein optimaler Elektroflottenbetrieb analysiert werden kann.
