E-Auto mit AC oder DC laden: Wo liegt der Unterschied?

Elektroautos unterstützen mit dem AC- und DC-Laden verschiedene Ladetechnologien. Um einen besseren Überblick über die Ladeleistung zu geben, wurde das DC-Laden in verschiedene Klassen eingeteilt, sodass zum Beispiel auch von HPC-Ladepunkten gesprochen wird, die eine besonders hohe Ladeleistung bieten. Die Lademethoden unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht, der wichtigste Punkt ist aber wohl die Ladegeschwindigkeit.

Was ist AC– und DC-Laden genau?

Bevor wir uns den praktischen Auswirkungen zuwenden, sollten wir zunächst die drei wichtigsten Abkürzungen klären:

• AC steht für „alternating current“, damit ist das Laden mit Wechselstrom gemeint.
• DC steht für „direct current“, es geht um das Laden mit „Gleichstrom“.
• HPC steht für „High-Power-Charging“ und zählt ebenfalls zur DC-Technologie.

Die Begriffe Wechsel- und Gleichstrom kennen Sie sicherlich noch aus dem Physikunterricht. Der Strom, der aus der Steckdose kommt, ist Wechselstrom (AC), weil sich seine Stärke und Richtung in einem bestimmten Rhythmus ändern. Das gesamte Stromnetz basiert auf der Nutzung von Wechselstrom, denn für den Transport ist es wichtig, dass sich bei diesem Stromtyp die Spannung relativ leicht und ohne größere Verluste hoch- und runtertransformieren lässt. Beim Laden eines Elektroautos tritt allerdings ein Problem auf: Die Akkus vertragen nur Gleichstrom (DC), bei dem die Stromstärke konstant und die Richtung immer gleichbleibt.

Was ist der Unterschied zwischen AC– und DC-Laden?

Der Hauptunterschied zwischen AC- und DC-Laden ist zunächst der Ort, an dem der Wechselstrom (aus dem Stromnetz) in Gleichstrom (zum Laden der Akkus) umgewandelt wird. Beim AC-Laden geschieht die Umwandlung im Auto selbst. Elektroautos besitzen einen eingebauten Umrichter, ein sogenanntes Bordladegerät bzw. On-Board-Charger (OBC), der den Wechselstrom aufnimmt und über mehrere Konverter in Gleichstrom umwandelt. Das führt zu einem längeren Ladevorgang.

Beim Laden an einem DC- bzw. HPC-Ladepunkt kann der OBC übergangen werden, weil es in der Ladestation selbst einen Stromwandler gibt. Die reguläre Leistung von DC-Ladepunkten liegt bei bis zu 400 kW. Ab einer Ladeleistung von mehr als 50 kW wird vom „Schnellladen“ gesprochen.

Beim AC-Laden wird der Stromwandler im Auto genutzt, beim DC-Laden in der Ladestation.

Es gibt aber noch weitere Unterschiede beim AC- und DC-Laden. So kann beim AC-Laden maximal eine Leistung bis 22 kW erreicht werden. Beim Laden über DC (bzw. HPC) ist dagegen regulär eine Leistung bis zu 400 kW möglich. Außerdem benötigt man unterschiedliche Stecker: AC-Laden funktioniert über Typ-2-Stecker und DC-Laden über CCS-Stecker.

Während AC-Laden hauptsächlich an der heimischen Wallbox stattfindet, ist die DC-Technologie meist an öffentlichen Ladesäulen zu finden. Das spiegelt sich auch in den unterschiedlichen Anschaffungskosten wider: DC-Ladestationen sind für die wenigsten Haushalte erschwinglich, während AC-Wallboxen mittlerweile weit verbreitet sind.

Sie fragen sich, wann AC- oder DC-Laden für Sie und Ihr Fahrzeug sinnvoll ist? Das hängt vom konkreten Anwendungsfall ab. Mehr dazu erfahren Sie am Ende des Artikels.

Die wichtigsten Fakten rund ums AC-, DC- und HPC-Laden im Überblick:

AC-Laden: Findet vor allem zuhause an der Wallbox statt

Zuhause kommt das AC-Laden in Form der bekannten Wallboxen zum Einsatz. Sie sind mittlerweile erschwinglich (Wallboxen kosten ungefähr zwischen 500 und 2.000 Euro), ihr Aufbau ist außerdem kompakt genug, dass sie fast überall installiert werden können. Die übliche Leistung liegt bei 3,7 bis 22 kW, wobei sich die 11-kW-Wallbox inzwischen als Standard etabliert hat. Die Ladeleistung ist zwar deutlich geringer als bei einer DC- oder HPC-Ladestation, im Alltag fällt das allerdings kaum ins Gewicht.

Wer zuhause an einer Wallbox lädt, nutzt Wechselstrom und damit AC-Laden.

Gewiss: Abhängig von der Größe des Akkus kann eine vollständige Aufladung gern vier bis zehn Stunden dauern. Wie lange ein E-Auto lädt, ist natürlich von vielen Faktoren abhängig. Doch wenn man das Elektroauto abends mit der Wallbox verbindet, lädt es die ganze Nacht über kontinuierlich auf. Morgens ist der Stromer dann in jedem Fall abfahrbereit.

Übrigens: Mit einem dynamischen Stromtarif kann man das Elektrofahrzeug zudem genau dann laden, wenn die Strompreise besonders günstig sind.

Übrigens: In seinem Video erklärt unser E-Mobilitätsexperte Robin Schmid @ROBINTV die verschiedenen Steckertypen, die bei Elektroautos zum Einsatz kommen. Außerdem gibt er hilfreiche Tipps und Tricks zum Laden und ordnet die verschiedenen Möglichkeiten ein.

DC-Laden: Unterwegs schnell Reichweite „nachtanken“

Wer mit dem Elektroauto in den Urlaub fährt oder auf dem Weg zum nächsten Business-Termin ist, hat meist keine Zeit, mehrere Stunden zu warten, bis die Batterie seines Stromers wieder aufgeladen ist.

Hier kommt nun die DC-Ladetechnologie ins Spiel. Da DC-Ladestationen bereits eigene Stromwandler enthalten, kann der E-Auto-Akku direkt mit Gleichstrom geladen werden. Der Netzumwandler im Auto selbst wird umgangen. Das gesamte Laden wird schneller, da die Umwandlung des Stroms durch die in der Ladesäule verbaute Technik deutlich effizienter vor sich geht. Das liegt vor allem an der Baugröße des Stromwandlers, der in der Ladesäule deutlich größer ist als im E-Auto.

Zudem verfügen DC-Schnellladesäulen über einen Starkstromanschluss, wodurch auch die höheren Ladeleistungen ab 50 kW möglich sind. Daher dauert es in vielen Fällen nur 30 bis 60 Minuten, um den Akku von 20 wieder auf 80 Prozent zu laden. Verfügt das E-Auto über die entsprechende Ladetechnologie, sind sogar 100 Kilometer Reichweite in 5 Minuten Ladezeit möglich.

Ladekurven beim AC- und DC-Laden

Der Unterschied zwischen Wechselstrom- (C) und Gleichstromladen (DC) zeigt sich deutlich in der jeweiligen Ladekurve:

• Beim AC-Laden verläuft die Ladekurve in der Regel relativ flach. Das liegt daran, dass die Ladeleistung durch den On-Board-Charger (OBC) des Fahrzeugs begrenzt ist. Dieser wandelt den Wechselstrom aus der Ladesäule in Gleichstrom um, was die Ladegeschwindigkeit einschränkt.
• Beim DC-Laden hingegen kann der Akku direkt mit Gleichstrom versorgt werden. Dadurch ist zu Beginn des Ladevorgangs eine deutlich höhere Ladeleistung möglich. Diese nimmt jedoch mit zunehmendem Ladezustand (State of Charge (SoC)) kontinuierlich ab, um den Akku zu schonen und seine Lebensdauer zu verlängern.

Wichtiger Hinweis: Elektroautos reduzieren die Ladeleistung automatisch, je näher der Akku seiner maximalen Kapazität kommt. Dies geschieht zum Schutz der Batterie. Dabei verfolgen die Fahrzeughersteller unterschiedliche Ladestrategien, was zu variierenden Ladekurven führen kann. Es ist daher nicht allein die maximale Ladeleistung, die über die tatsächliche Ladegeschwindigkeit entscheidet, sondern vor allem die Stabilität der Ladeleistung über den gesamten Ladevorgang hinweg.

Tipp: Um möglichst effizient zu laden, empfiehlt es sich, den Ladevorgang bei einem niedrigen Akkustand zu starten. So kann über einen längeren Zeitraum mit hoher Leistung geladen werden.

Winterbetrieb beachten: Bei Minustemperaturen verlängert sich die Ladezeit deutlich. Viele E-Autos verfügen über integrierte Batterieheizsysteme, die den Akku vor dem Ladevorgang automatisch auf eine optimale Temperatur bringen.

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HPC-Laden: „Mehr Power“ beim Aufladen

High-Power-Charging (kurz HPC) Ladestationen stellen derzeit die schnellste Möglichkeit zum Aufladen Ihres E-Autos dar. Möglich sind Ladeleistungen bis 400 kW, wobei im Moment nur wenige E-Autos diesen Wert wirklich ausreizen. Spitzenreiter unter den Stromern mit der höchsten Ladeleistung ist derzeit der Smart #5. Er erreicht aufgrund der 800-Volt-Technik eine Ladeleistung von bis zu 400 kW, was eine Ladezeit von weniger als 18 Minuten ermöglicht.

Und wie schnell lädt der Reichweiten-Champion Lucid Air? Das Modell erreicht immerhin noch eine Ladeleistung von 350 kW, sodass man beinahe 500 Kilometer Reichweite in 20 Minuten nachladen kann.

Porsche Taycan Turbo, Turbo S und 4S Plus laden derzeit mit bis zu 320 kW. Im Idealfall reichen hier fünf Minuten, um 100 Kilometer Reichweite nachzutanken.

Beim europaweiten Ausbau der Ladeinfrastruktur setzen die Betreiber, also auch die EnBW als bester E-Mobilitätsanbieter und Ladestationsbetreiber, vermehrt auf die HPC-Technologie. Gerade an Autobahnen entstehen immer mehr Ladeparks, die sehr schnelles Laden ermöglichen und so als praktische Reichweitenverlängerung für längere Urlaubs- und Business-Trips gelten. Das ist auch beim bundesweit größten Schnellladenetz, dem EnBW HyperNetz, der Fall. Im Flagship-Ladepark am Kamener Kreuz können bis zu 52 E-Autos gleichzeitig schnell aufladen.

Der EnBW-Schnellladepark am Kamener Kreuz bietet 52 HPC-Ladepunkte für sehr schnelles Laden (Bild: © EnBW / Endre Dulic).

Fazit: Was ist besser? AC– oder DC-Laden?

Wann Sie AC oder DC laden, hängt von Ihrem individuellen Mobilitätsverhalten ab. Durch ihre Eigenschaften bieten sich die verschiedenen Ladetechnologien für unterschiedliche Anwendungsfälle an. AC-Laden an einer Wallbox beispielsweise bietet zwar im Vergleich zum DC-Laden zum Teil deutlich geringere Ladegeschwindigkeiten; die Technologie lässt sich aber zuhause relativ einfach und vergleichsweise günstig installieren. Wird der Stromer über Nacht geladen, erweist sich das geringe Ladetempo auch nicht als Handicap. Außerdem gilt AC-Laden als schonender für den Akku. Deshalb ist diese Ladelösung auch für gewerbliche Standorte und Flottenbetreiber*innen sinnvoll.

DC-Laden und insbesondere HPC-Laden, sofern es von Ihrem E-Auto unterstützt wird, kommen immer dann zum Einsatz, wenn Sie Ihren Stromer besonders schnell aufladen möchten. Gerade bei längeren Autofahrten müssen Sie so nur mit kurzen Wartezeiten rechnen – und kommen zügig an Ihr Ziel. Zudem gilt HPC sowohl für Hersteller wie Infrastrukturbetreiber als Zukunftstechnologie. Nicht nur die Autobauer bereiten immer mehr neue Modelle auf das Laden mit HPC vor. Also ist DC-Laden vor allem an Orten wie Tankstellen, Supermärkten und Ladenetzwerken zu finden.

Auch Ladenetze wie das EnBW HyperNetz werden laufend mit neuen HPC-Ladestandorten ausgerüstet.