Warum der Onboard-Lader für Elektrofahrzeuge so wichtig ist
Elektrofahrzeuge werden immer beliebter, und damit steigt auch die Nachfrage nach effizienten Lademöglichkeiten. Doch nicht jede Wallbox und jede Ladesäule laden ein Elektroauto gleich schnell auf. Der Onboard-Lader spielt hierbei eine entscheidende Rolle. Was genau ist ein Onboard-Lader, wie funktioniert er und warum bestimmt er maßgeblich die Ladegeschwindigkeit Ihres Elektrofahrzeugs?
In diesem Artikel erfahren Sie alles Wichtige rund um den Onboard-Lader, seine Funktionsweise, unterschiedliche Leistungsstufen und worauf Sie bei der Wahl der passenden Wallbox achten sollten.
1. Definition: Was ist ein Onboard-Lader?
Ein Onboard-Lader ist ein fest im Elektrofahrzeug verbautes Ladegerät, das Wechselstrom (AC) aus einer Wallbox oder Haushaltssteckdose in Gleichstrom (DC) umwandelt, um die Batterie des Fahrzeugs zu laden.
Warum ist der Onboard-Lader notwendig?
- Elektroauto-Batterien speichern nur Gleichstrom (DC).
- In Europa und weltweit wird jedoch Wechselstrom (AC) aus dem öffentlichen Stromnetz bereitgestellt.
- Der Onboard-Lader übernimmt die Umwandlung von AC in DC, damit die Batterie den Strom speichern kann.
Kurz gesagt: Der Onboard-Lader ist das Herzstück der AC-Ladung und bestimmt maßgeblich die maximale Ladegeschwindigkeit und Kompatibilität mit verschiedenen Wallboxen.
2. Funktionsweise: Wie arbeitet ein Onboard-Lader?
2.1. AC-DC-Umwandlung
- Der Onboard-Lader wandelt Wechselstrom (AC) aus der Wallbox oder Steckdose in Gleichstrom (DC) um.
- Einphasig oder dreiphasig: Je nach Fahrzeug und Onboard-Lader kann einphasiger (bis 7,4 kW) oder dreiphasiger (bis 22 kW) Wechselstrom umgewandelt werden.
- Spannungsanpassung und Gleichrichtung: Der AC-Strom wird auf die benötigte Spannung angepasst und anschließend gleichgerichtet, um die Batterie effizient und sicher zu laden.
2.2. Kommunikation mit der Wallbox
- Der Onboard-Lader kommuniziert mit der Wallbox und teilt dieser mit, wie viel Leistung benötigt wird.
- Sicherheitsüberprüfung: Bevor der Ladevorgang beginnt, prüft der Onboard-Lader die Verbindung und stellt sicher, dass die Wallbox die erforderlichen Sicherheitsstandards erfüllt.
- Lastmanagement: Bei intelligenten Wallboxen kann der Onboard-Lader dynamisch die Ladeleistung anpassen, um eine Netzüberlastung zu vermeiden.
2.3. Ladeüberwachung und Schutzmechanismen
Der Onboard-Lader überwacht Temperatur, Spannung und Stromstärke, um Überhitzung und Überladung zu verhindern. Schutzschaltungen und Fehlerstromschutzmechanismen sorgen für eine sichere und zuverlässige Ladung.
3. Leistungsstufen: Wie schnell lädt ein Onboard-Lader?
3.1. Einphasige und dreiphasige Onboard-Lader
Einphasige Onboard-Lader:
- Leistung: Bis zu 7,4 kW (230 V, 32 A).
- Ladezeit: Ein Tesla Model 3 (75 kWh Batterie) benötigt etwa 10 Stunden von 0 auf 100 %.
- Beispiele: Nissan Leaf, Hyundai Kona Electric (bis 7,4 kW).
Dreiphasige Onboard-Lader:
- Leistung: Bis zu 22 kW (400 V, 32 A).
- Ladezeit: Ein Audi e-tron (95 kWh Batterie) benötigt etwa 4,5 Stunden von 0 auf 100 %.
- Beispiele: Renault Zoe (bis 22 kW), Tesla Model 3 (bis 11 kW).
3.2. Unterschiede zwischen Fahrzeugmodellen
- Tesla Model 3 und Model Y (Europa): 11 kW (dreiphasig)
- VW ID.4 und ID.3: 11 kW (dreiphasig)
- Audi e-tron 55 (optional): 22 kW (dreiphasig)
- Renault Zoe: Bis zu 22 kW (dreiphasig)
3.3. Warum ist die Leistung des Onboard-Laders begrenzt?
- Kosten und Platz: Ein leistungsstarker Onboard-Lader ist teurer und benötigt mehr Platz im Fahrzeug.
- Wärmeentwicklung und Kühlung: Hohe Ladeleistungen erzeugen Wärme, die durch effiziente Kühlsysteme abgeführt werden muss.
- Kompatibilität mit Haushaltsanschlüssen: In Europa sind 11 kW weit verbreitet, da diese dreiphasigen Anschlüsse ohne größere Netzanschlussänderungen genutzt werden können.
4. Unterschiede zwischen AC- und DC-Laden: Warum der Onboard-Lader bei DC irrelevant ist
4.1. Gleichstrom (DC) Schnellladen
- Beim DC-Laden wird der Strom außerhalb des Fahrzeugs in der Schnellladestation umgewandelt.
- Der Onboard-Lader wird umgangen, und der Gleichstrom fließt direkt in die Batterie.
- Höhere Ladeleistung: Bis zu 350 kW bei modernen Schnellladestationen (z. B. Ionity, Tesla Supercharger).
4.2. Anwendungsfälle und Beispiele
- Tesla Model S und X: Bis zu 250 kW am Supercharger V3.
- Porsche Taycan: Bis zu 270 kW an HPC-Ladesäulen.
- Audi e-tron: Bis zu 150 kW an HPC-Ladesäulen.
4.3. Fazit: Wann ist der Onboard-Lader entscheidend?
- Bei AC-Ladung (Wallbox zu Hause): Onboard-Lader bestimmt die maximale Ladeleistung.
- Bei DC-Schnellladung (öffentliche Ladesäulen): Onboard-Lader spielt keine Rolle, da die Umwandlung extern erfolgt.
5. Fazit: Was bedeutet das für die Wahl der Wallbox?
5.1. Welche Wallbox passt zu welchem Onboard-Lader?
Fahrzeuge mit 11 kW Onboard-Lader:
- 11 kW Wallbox ausreichend (z. B. Tesla Model 3, VW ID.4).
Fahrzeuge mit 22 kW Onboard-Lader:
- 22 kW Wallbox sinnvoll, um die volle Ladeleistung zu nutzen (z. B. Renault Zoe, Audi e-tron 55).
- Hinweis: 22 kW Wallboxen sind genehmigungspflichtig beim Netzbetreiber.
5.2. Zukunftssicherheit und Flexibilität
- Typ-2-Wallbox mit 22 kW bietet maximale Flexibilität, auch wenn das aktuelle Fahrzeug nur 11 kW unterstützt.
- Intelligente Wallboxen mit Lastmanagement und App-Steuerung ermöglichen zukunftssicheres und effizientes Laden.
6. Nächste Schritte: Beratung und Installation von SKA Elektrotechnik
Sie sind sich unsicher, welcher Onboard-Lader in Ihrem Fahrzeug verbaut ist und welche Wallbox am besten dazu passt? Unsere Experten von SKA Elektrotechnik beraten Sie umfassend zu Kompatibilitätsanforderungen, übernehmen die fachgerechte Installation und kümmern sich um alle Anmelde- und Genehmigungsverfahren in der Region Reutlingen und Umgebung.
