Wissen Sie, wie viel Strom Ihr Elektroauto verbraucht? Klar, denken Sie, den Verbrauch zeigt ja der Bordcomputer an. Doch das ist nicht die ganze Wahrheit. Denn beim Laden von Elektroautos geht Energie verloren, die bezahlt werden muss, aber nicht in der Batterie landet. Und diesen Verlust zeigt der Bordcomputer eben nicht an. Verhindern lassen sich Ladeverluste nicht gänzlich. Doch in Zeiten von Energieknappheit und hohen Strompreisen sollte man darauf achten, die Verluste möglichst gering zu halten. Und das ist für jeden Nutzer tatsächlich möglich – man muss nur wissen, wie.
Ladeverluste beim Elektroauto reduzieren
Ladeverluste beim Elektroauto reduzieren beginnt mit der Wahl der richtigen Ladeart. Denn beim Laden gelangt nicht die gesamte bezahlte Energie in die Batterie. Ein Teil geht durch technische Prozesse verloren. Der Bordcomputer zeigt diesen zusätzlichen Energiebedarf meist nicht an. Deshalb unterschätzen viele Fahrer die tatsächlichen Ladekosten.
Der ADAC hat verschiedene Ladesituationen untersucht. Dabei wurden AC-Laden zu Hause und DC-Laden unterwegs verglichen. Die Ergebnisse zeigen deutliche Unterschiede:
- An der Haushaltssteckdose entstehen die höchsten Ladeverluste.
- Eine Wallbox arbeitet deutlich effizienter.
- Beim DC-Schnellladen sind die Umwandlungsverluste besonders niedrig.
- Die Batterietemperatur kann beim Schnellladen zusätzliche Verluste verursachen.
- Eine hohe AC-Ladeleistung reduziert die zeitabhängigen Nebenverbraucher.
Warum entstehen Ladeverluste beim Elektroauto?
Ladeverluste entstehen durch mehrere technische Vorgänge. Die Traktionsbatterie eines Elektroautos speichert Gleichstrom. Das Stromnetz liefert dagegen Wechselstrom. Beim AC-Laden muss das Fahrzeug deshalb den Strom umwandeln. Diese Aufgabe übernimmt das On-Board-Ladegerät. Dabei entsteht ein Teil der Ladeverluste.
Zusätzlich benötigen verschiedene Systeme während des Ladevorgangs Energie. Dazu gehören Steuergeräte und das 12-Volt-Bordnetz. Auch Ladekabel, Leitungen und die Batterie verursachen geringe Verluste. Je länger ein Ladevorgang dauert, desto stärker können Nebenverbraucher ins Gewicht fallen. Genau dieser Effekt zeigt sich besonders beim Laden an der Haushaltssteckdose. Dort ist die Ladeleistung vergleichsweise niedrig.
AC-Laden zu Hause: Steckdose oder Wallbox?
Zu Hause stehen Elektroauto-Fahrern verschiedene Lademöglichkeiten zur Verfügung. Besonders verbreitet sind Haushaltssteckdose und Wallbox. Die Haushaltssteckdose ist technisch einfach nutzbar. Für regelmässiges Laden ist sie jedoch nicht die beste Lösung.
Eine Wallbox bietet dagegen höhere Ladeleistungen. Je nach Fahrzeug und Installation sind bis zu 11 oder 22 Kilowatt möglich. Dadurch verkürzt sich die Ladedauer deutlich. Gleichzeitig sinken die prozentualen Ladeverluste.
Ladeverluste an der Haushaltssteckdose
Das Laden an der Haushaltssteckdose verursacht im ADAC-Test die höchsten Verluste. Die getesteten Fahrzeuge zeigten dabei deutliche Unterschiede.
Beim Mercedes CLA EQ wurden Verluste von bis zu 24,2 Prozent gemessen. Beim Tesla Model Y lagen sie dagegen bei 12,7 Prozent. Der VW ID.7 erreichte einen Wert von 15,3 Prozent. Die Ergebnisse zeigen damit erhebliche Unterschiede zwischen den Fahrzeugen.
Ein Grund liegt in der Ladeleistung. Bei geringer Leistung dauert der Ladevorgang deutlich länger. Während dieser Zeit bleiben verschiedene elektrische Systeme aktiv. Dadurch steigt der Energiebedarf für Nebenverbraucher. Auch die elektrische Hausinstallation kann eine Rolle spielen. Lange Leitungen können zusätzliche Verluste verursachen. Bei älteren Installationen sollte deshalb ein Fachbetrieb die Eignung prüfen. Das gilt besonders bei dauerhaft hoher Belastung.
Wallbox reduziert die Ladeverluste
Die Wallbox arbeitet beim AC-Laden wesentlich effizienter. Im ADAC-Test lagen die Verluste bei 11 oder 22 Kilowatt zwischen 5,1 und 7,0 Prozent. Damit waren die Verluste ungefähr halb so hoch wie an der Haushaltssteckdose. Die höhere Ladeleistung verkürzt ausserdem die Betriebszeit der Nebenverbraucher.
Eine Wallbox bietet zusätzlich mehr Komfort und Sicherheit. Deshalb lohnt sie sich für regelmässiges Laden zu Hause besonders. Wer Ladeverluste beim Elektroauto reduzieren möchte, sollte daher möglichst eine Wallbox nutzen.
Photovoltaik-Laden: Wie hoch sind die Verluste?
Immer mehr Elektroauto-Fahrer laden mit selbst erzeugtem Solarstrom. Besonders interessant ist dabei überschüssiger PV-Strom. Das Fahrzeug wird häufig mit einer reduzierten Ladeleistung geladen. Dadurch kann die Nutzung des eigenen Solarstroms maximiert werden. Im ADAC-Test lagen die Ladeverluste beim PV-Überschussladen zwischen 8,0 und 12,8 Prozent.
Diese Werte sind höher als beim schnellen Wallbox-Laden. Trotzdem kann das Verfahren wirtschaftlich sinnvoll sein. Der Grund liegt im günstigen oder selbst erzeugten Strom. Dadurch fallen die zusätzlichen Energieverluste weniger stark ins Gewicht.
So lassen sich AC-Ladeverluste reduzieren
Beim Wechselstrom-Laden gilt eine einfache Faustformel. Je höher die Ladeleistung ist, desto kürzer dauert der Ladevorgang. Dadurch sinkt der relative Energiebedarf der Nebenverbraucher. Deshalb ist eine möglichst hohe Ladeleistung meist effizienter. Wer Ladeverluste beim Elektroauto reduzieren möchte, sollte deshalb die Wallbox sinnvoll nutzen. Eine hohe Ladeleistung ist dabei besonders bei kurzen Ladevorgängen interessant. Für PV-Überschussladen kann eine niedrigere Leistung trotzdem sinnvoll sein. Hier steht die Nutzung des eigenen Solarstroms im Vordergrund.
DC-Laden unterwegs: Warum sind die Verluste geringer?
Beim DC-Schnellladen funktioniert die Stromumwandlung anders. Die Ladesäule liefert bereits Gleichstrom an das Fahrzeug. Das On-Board-Ladegerät übernimmt deshalb nicht die gleiche Umwandlung wie beim AC-Laden. Dadurch sinken die entsprechenden Umwandlungsverluste. Die ADAC-Messungen bestätigen diesen Vorteil. Die Umwandlungsverluste der Schnellladesäule lagen durchschnittlich bei rund drei Prozent. Allerdings entstehen beim Schnellladen andere Energieverluste. Besonders wichtig ist dabei die Temperatur der Batterie.
Batterietemperatur beeinflusst die Ladeverluste
Lithium-Ionen-Batterien arbeiten innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs besonders effizient. Bei hohen Ladeströmen entsteht zudem Wärme. Das Fahrzeug muss die Batterie deshalb teilweise aktiv kühlen. Dafür wird zusätzliche Energie benötigt.
Bei niedrigen Temperaturen entsteht ein anderes Problem. Die Batterie muss vor dem Schnellladen häufig erwärmt werden. Diese Energie steht später nicht zum Fahren zur Verfügung. Trotzdem wird sie aus dem Stromnetz bezogen und bezahlt. Im ADAC-Test verursachte das Aufheizen der Batterie zusätzliche Verluste von zwei bis acht Prozent. Damit beeinflusst die Aussentemperatur die Effizienz des Schnellladens erheblich.
Vorkonditionierung spart Zeit, aber nicht unbedingt Energie
Viele Elektroautos können ihre Batterie vor einem Schnellladestopp vorkonditionieren. Dabei wird die Batterie bereits während der Fahrt auf die passende Temperatur gebracht. Das kann den Ladevorgang an der Säule beschleunigen. Der Energiebedarf verschwindet dadurch jedoch nicht.
Die benötigte Heizenergie wird lediglich vor dem Ladestopp eingesetzt. Dadurch steigt der Energieverbrauch während der Anfahrt. An der Ladesäule fällt anschliessend weniger zusätzliche Energie für das Heizen an. Insgesamt muss deshalb zwischen Zeitersparnis und Energieeffizienz unterschieden werden.
Wie hoch sind die Verluste beim DC-Schnellladen?
Der ADAC untersuchte vier Elektroautos unter verschiedenen Bedingungen. Dazu gehörten der Hyundai Ioniq 6 und der Renault Mégane E‑Tech Electric. Auch das Tesla Model Y und der VW ID.3 wurden getestet. Pro Szenario wurden jeweils 30 Kilowattstunden geladen. Untersucht wurden drei unterschiedliche Bedingungen:
- warme Batterie nach Fahrt oder Vorkonditionierung
- kalte Batterie nach Fahrt oder Vorkonditionierung
- kalte Batterie ohne vorherige Fahrt oder Vorkonditionierung
Die Messungen berücksichtigten die Energie aus dem Stromnetz. Zusätzlich wurde die Energie nach der Ladesäule gemessen. Entscheidend war ausserdem die tatsächlich in der Batterie gespeicherte Energie. Als Verlust gilt jede Energie ohne späteren Nutzen für das Fahren. Insgesamt lagen die Energieverluste beim DC-Laden zwischen fünf und 15 Prozent.
AC oder DC: Welche Ladeart ist effizienter?
Beim reinen Energieverlust kann DC-Laden Vorteile bieten. Das gilt vor allem bei optimaler Batterietemperatur. Sobald Heizen oder Kühlen erforderlich wird, schrumpft dieser Effizienzvorteil. Deshalb hängt die tatsächliche Effizienz stark von den Bedingungen ab.
Bei den Kosten sieht das Ergebnis anders aus. Öffentliches DC-Laden ist häufig deutlich teurer als Laden zu Hause. Der Effizienzvorteil kann diesen Preisunterschied meist nicht ausgleichen. Nur bei identischen Preisen pro Kilowattstunde kann DC-Laden günstiger sein. Für den Alltag bleibt deshalb AC-Laden zu Hause besonders attraktiv.
Ladeverluste beim Elektroauto reduzieren: Die besten Tipps
Mit einigen Massnahmen lassen sich unnötige Verluste vermeiden. Besonders wichtig ist die Wahl der Ladeleistung.
- Nutze zu Hause möglichst eine geeignete Wallbox.
- Lade an der Wallbox möglichst mit hoher Leistung.
- Vermeide regelmässiges Laden an der Haushaltssteckdose.
- Nutze überschüssigen PV-Strom sinnvoll.
- Achte beim Schnellladen auf die Batterietemperatur.
- Nutze die Vorkonditionierung für kürzere Ladestopps.
- Berücksichtige beim Vergleich auch die Stromkosten.
- Lasse ältere Elektroinstallationen fachgerecht prüfen.
Dabei sollte die maximale Ladeleistung zum Fahrzeug passen. Eine höhere Leistung ist nicht immer möglich oder sinnvoll.
Was Autohersteller gegen Ladeverluste tun können
Auch die Hersteller haben Möglichkeiten, Ladeverluste weiter zu senken. Besonders wichtig ist dabei die Effizienz des On-Board-Ladegeräts. AC-Laden macht einen grossen Teil der täglichen Ladevorgänge aus. Deshalb bietet dieser Bereich erhebliches Einsparpotenzial.
Auch das 12-Volt-Bordnetz sollte während des Ladens möglichst wenig Energie verbrauchen. Unnötig aktive Steuergeräte erhöhen die Verluste. Zudem sollten Hersteller die tatsächlichen Ladeverluste transparent kommunizieren. Verbraucher könnten dadurch effizienter laden und Kosten besser vergleichen.
