AC oder DC: Welche Ladestation passt zu Ihrem Standort?

Ob eine AC oder DC Ladestation an einen Standort gehört, wird meist über die Leistung entschieden — und das ist der falsche Einstieg. Entscheidend ist, wie viel Energie in der verfügbaren Zeit in die Fahrzeuge muss.

Der Unterschied steckt im Fahrzeug, nicht in der Station

Eine AC-Ladestation liefert Wechselstrom. Umgewandelt wird er im Fahrzeug, durch den Onboardcharger, also das Bordladegerät — und dessen Leistung begrenzt den Ladevorgang, unabhängig davon, was die Station könnte. Bei Personenwagen sind bis zu 22 kW möglich, die meisten Modelle sind auf 11 kW begrenzt. Bei Transportern und Lastwagen finden sich vereinzelt Bordladegeräte bis 43 kW.

Eine DC-Ladestation überspringt diesen Umweg: Sie wandelt selbst um und speist die Batterie direkt. Damit fällt die Begrenzung durch den Onboardcharger weg — und die Leistung wird zur Frage, was Fahrzeug und Batterie annehmen.

In der Breite des Marktes liegen Personenwagen heute bei etwa 100 bis 250 kW. Spitzenwerte bis 400 kW erreichen einzelne, entsprechend teure Modelle.

Wichtiger als der Höchstwert ist aber, wie lange er anliegt. Die genannten Leistungen sind Spitzenwerte, und Fahrzeuge erreichen sie typischerweise nur in einem schmalen Fenster — etwa zwischen zehn und dreissig Prozent Ladestand und bei optimal vortemperierter Batterie. Ausserhalb dieses Bereichs fällt die Leistung ab, und wie stark, unterscheidet sich von Fahrzeug zu Fahrzeug erheblich. Wer einen Ladepark nach dem Datenblattwert auslegt, plant an der Realität vorbei.

Bei schweren Nutzfahrzeugen zeichnen sich Systeme bis in den Megawattbereich ab.

Spannungslage: in der Praxis kaum noch ein Thema

Die DC-Station passt ihre Ausgangsspannung der Batterie an. Fahrzeuge mit 800-Volt-Architektur brauchen deshalb eine Station, die diesen Bereich auch ausgibt.

Bei aktuellen Geräten ist das der Normalfall: Sie decken den Spannungsbereich stufenlos ab, von rund 200 bis knapp 1000 Volt. Reine 400-Volt-Stationen sind am Markt praktisch verschwunden.

Und selbst dort, wo noch eine steht, laden 800-Volt-Fahrzeuge in aller Regel — entweder über einen Spannungswandler im Fahrzeug oder, bei neueren Modellen, indem sich die Batterie intern umschalten lässt. Die dabei erreichbare Leistung ist begrenzt, was in der Praxis kaum ins Gewicht fällt, weil ältere 400-Volt-Geräte ohnehin selten mehr als 50 kW liefern.

Für die Beschaffung heisst das: Bei neuen Geräten ist der Punkt erledigt. Relevant wird er nur bei der Übernahme oder Erweiterung einer älteren Anlage — dort lohnt der Blick ins Datenblatt, welchen Spannungsbereich die vorhandenen Geräte abdecken.

AC oder DC Ladestation: die Entscheidung hängt an drei Grössen

Die Standzeit ist die offensichtliche: Steht ein Fahrzeug über Nacht, am Arbeitsplatz oder über den Hotelaufenthalt, ist viel Zeit vorhanden.

Die Batteriegrösse entscheidet, wie viel Energie in dieser Zeit hineinmuss. 11 kW über acht Stunden sind rund 88 Kilowattstunden — für einen Personenwagen komfortabel, für einen Lastwagen mit mehreren hundert Kilowattstunden Batterie nicht ausreichend, auch nicht über eine ganze Nacht.

Die tägliche Fahrleistung bestimmt, wie viel überhaupt nachgeladen werden muss. Ein Fahrzeug mit 60 Kilometern Tagesstrecke braucht wenig, ein Lieferfahrzeug mit 250 Kilometern deutlich mehr.

Aus diesen drei Werten ergibt sich, ob eine AC oder DC Ladestation die richtige Wahl ist — und meistens liegt die nötige Leistung tiefer als vermutet. Aber eben nicht immer: Bei schweren Fahrzeugen mit grossen Batterien reicht AC auch bei langer Standzeit nicht aus.

DC wird dort gebraucht, wo die Zeit knapp ist oder die Energiemenge gross: im Depot mit engem Umlaufplan, bei Zwischenladung während der Tour, im Autohaus vor der Übergabe, im Detailhandel während des Einkaufs.

Viele Standorte brauchen beides — AC als Grundausstattung für die Fläche, dazu DC dort, wo Zeit oder Energiemenge es verlangen.

Auch dieser Fall lässt sich optimieren, statt ihn nur über die Anschlussleistung zu lösen. Ein Energie- und Lastmanagement verteilt die vorhandene Leistung dorthin, wo sie gerade gebraucht wird — nachts auf die AC-Punkte, tagsüber auf den Schnelllader. Daneben gibt es weitere Ansätze: eine Photovoltaikanlage, die tagsüber einen Teil des Bedarfs deckt, oder ein Batteriespeicher, der Spitzen abfängt, statt sie aus dem Netz zu ziehen. Ein Anschlussausbau ist eine Möglichkeit von mehreren — und selten die günstigste. Was das im Einzelnen bedeutet, steht im Beitrag Reicht mein Hausanschluss für die geplanten Ladestationen?.

Was bei mehreren Ladepunkten dazukommt

Sobald mehr als eine Ladestation an einem Standort steht, verlangen die Werkvorschriften der Schweizer Verteilnetzbetreiber in der Regel ein Lastmanagement. Es braucht mindestens einen Messpunkt am Hausanschluss, damit die verfügbare Leistung dynamisch geregelt werden kann — statt einer festen Reserve, die im Betrieb entweder verschenkt oder überschritten wird.

Einzelgerät oder Dispensersystem

Auf der DC-Seite gibt es zwei Bauweisen, und die Wahl hängt an der Anzahl Ladepunkte.

Bei der integrierten Bauweise stecken Leistungselektronik und Ladepunkt im selben Gehäuse. Das ist die einfachere Lösung für einen oder zwei Ladepunkte: überschaubare Installation, klare Zuordnung, und fällt ein Gerät aus, laufen die übrigen weiter.

Bei einem Dispensersystem steht die Leistungselektronik in einer zentralen Einheit, die mehrere abgesetzte Ladepunkte versorgt — diese schlanken Säulen an den Parkplätzen heissen Dispenser. Ein Beispiel ist der Alpitronic HYC1000, an dem sich mehrere Dispenser betreiben lassen.

Der Unterschied liegt in der Auslastung. Bei unabhängigen Geräten gehört die Leistungselektronik jedes Geräts nur diesem einen Ladepunkt: Steht dort ein Fahrzeug am Ende seiner Ladekurve, liegt die restliche Leistung brach, während nebenan ein Fahrzeug mehr abrufen könnte. Bei einer zentralen Einheit steht dieselbe installierte Leistung allen Ladepunkten zur Verfügung und wandert dorthin, wo sie tatsächlich abgerufen wird.

Das senkt nicht den Leistungsbedarf am Anschluss — die zentrale Einheit zieht, was sie zieht. Es verbessert die Ausnutzung: Mit derselben installierten Leistung lassen sich mehr Ladepunkte anbieten, ohne dass jeder einzelne seine volle Leistung mitbringen muss.

Dagegen stehen die höheren Einstiegskosten, die zentrale Einheit als gemeinsamer Ausfallpunkt und die Verbindung zwischen ihr und den Dispensern, die geplant und gebaut werden will. Für ein bis zwei Ladepunkte lohnt sich das selten, ab mehreren Punkten kippt die Rechnung.

Wie die Entscheidung sauber getroffen wird

Vier Angaben genügen für eine erste Einschätzung, ob eine AC oder DC Ladestation passt: die Fahrzeuge mit ihren Batteriegrössen, die täglichen Kilometer, die Zeitfenster am Standort und die verfügbare Anschlussleistung. Daraus lässt sich abschätzen, welche Ladeleistung nötig ist und in welcher Kombination aus AC und DC sie sinnvoll bereitgestellt wird.

Für die verbindliche Auslegung braucht es danach mehr: den gemessenen Lastgang, die Werkvorschriften des zuständigen Verteilnetzbetreibers und die Gegebenheiten vor Ort. Die erste Einschätzung sagt, ob die Richtung stimmt — die Detailplanung, was am Ende gebaut wird.

Wenn Sie diese Angaben beisammen haben und eine Einschätzung dazu möchten: Melden Sie sich, wir sehen sie uns gerne an.