Wallbox-Ladezeit-Rechner: Wie lange dauert das Laden?

Ladezeit aus kWh, Ladeleistung und Wirkungsgrad berechnen, ein- oder dreiphasig.

Ladezeit4,04 h

Effektive Ladeleistung: 9,90 kW

Für 40 kWh benötigte Energie dauert das Laden dreiphasig mit 11,00 kW Ladeleistung und einem Wirkungsgrad von 90 % rechnerisch 4,04 Stunden. Die effektive Ladeleistung liegt bei 9,90 kW, weil der Wirkungsgrad einen Teil der eingespeisten Leistung als Verlust abzieht.

Hinweis: Die berechnete Zeit geht von einer über den gesamten Ladevorgang konstanten Ladeleistung aus. Real verlangsamt sich das Laden bei den meisten Fahrzeugen und Ladepunkten oberhalb von etwa 80 Prozent Akkufüllstand spürbar, weil das Batteriemanagement die Leistung dort aktiv reduziert (Ladekurve); dieser Rechner bildet das nicht nach.
Hinweis: Ladeleistung und Wirkungsgrad sind Kenn- beziehungsweise Erfahrungswerte Ihres Fahrzeugs und Ihrer Wallbox, keine amtlichen Größen. Temperatur, Kabel und Batteriezustand beeinflussen die tatsächliche Ladezeit zusätzlich.

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So wird gerechnet

Die Ladezeit ergibt sich aus zwei Schritten. Zuerst die effektive Ladeleistung: ladeleistung_effektiv = ladeleistung × wirkungsgrad ÷ 100. Der Wirkungsgrad zieht die Verluste ab, die beim Laden immer entstehen, im Ladekabel, im Onboard-Lader des Fahrzeugs und in der Batterie selbst. Ein Wirkungsgrad von 100 % wäre ein verlustfreier Idealfall, den es bei keiner realen Wallbox gibt. Er dient hier nur als rechnerische Untergrenze der Zeit, in der Praxis liegt der Wirkungsgrad meist zwischen 85 und 95 Prozent.

Daraus folgt die Ladezeit in einem zweiten Schritt: ladezeit = benötigte Energiemenge ÷ effektive Ladeleistung. Die Einheiten gehen dabei glatt auf, Kilowattstunden geteilt durch Kilowatt ergeben Stunden. Eine Ladung von 77 Kilowattstunden an 11 Kilowatt effektiv dauert demnach sieben Stunden.

Einphasiges und dreiphasiges Laden unterscheiden sich nicht in dieser Formel, sondern ausschließlich in der praktisch erreichbaren Ladeleistung. Einphasiges Laden nutzt nur einen der drei Außenleiter und kommt selten über etwa 3,7 bis 7,4 kW hinaus. Dreiphasiges Laden nutzt alle drei Außenleiter gleichzeitig und erreicht an haushaltsüblichen Wallboxen 11 oder 22 kW. Dieselbe Energiemenge geht dreiphasig deshalb deutlich schneller in den Akku, weil schlicht mehr Leistung ankommt.

Ausdrücklich genannt wird eine Modellgrenze, die Ladekurve: Die Berechnung geht von einer über den gesamten Ladevorgang konstanten Ladeleistung aus. Real verlangsamt sich das Laden bei den meisten Fahrzeugen und Ladepunkten oberhalb von etwa 80 Prozent Akkufüllstand spürbar, weil das Batteriemanagement die Leistung dort aktiv reduziert, um die Batterie zu schonen. Dieser Rechner bildet die Ladekurve nicht nach: Bei einer vollständigen Ladung von niedrigem Stand bis 100 Prozent liegt die tatsächliche Dauer deshalb oft über dem berechneten Wert, bei einer Teilladung im mittleren Bereich passt die Annahme meist gut.

Rechenbeispiel

Beispiel 1: 44 kWh einphasig

Ein Fahrzeug benötigt 44 kWh, geladen wird einphasig mit 4,4 kW Ladeleistung und einem Wirkungsgrad von 90 %. Die effektive Ladeleistung beträgt 4,4 × 90 ÷ 100 = 3,96 kW. Die Ladezeit ergibt sich aus 44 ÷ 3,96 = 11,11 Stunden, also knapp ein halber Tag bei einer Standard-Haushaltswallbox.

Beispiel 1 im Rechner öffnen

Beispiel 2: dieselben 44 kWh dreiphasig

Dasselbe Fahrzeug, dieselbe Energiemenge, aber dreiphasig mit 11 kW Ladeleistung und demselben Wirkungsgrad von 90 %. Die effektive Ladeleistung beträgt 11 × 90 ÷ 100 = 9,90 kW, die Ladezeit 44 ÷ 9,90 = 4,44 Stunden, weniger als halb so lang wie einphasig, weil die dreiphasige Wallbox knapp die zweieinhalbfache Leistung liefert.

Beispiel 2 im Rechner öffnen

Was der Rechner nicht beantwortet

Er bildet kein Gleichstrom-Schnellladen (DC) ab. Schnellladesäulen laden mit weit höherer Leistung, deren Verlauf über den Ladevorgang stark schwankt und aktiv abgeregelt wird. Das bräuchte ein eigenes Modell und ist hier nicht enthalten.

Er zeigt nicht die Kosten des Ladevorgangs, sondern ausschließlich die Zeit. Für die Kosten eines Ladevorgangs gibt es den Stromkosten-Rechner, für den gesamten Stromverbrauch den Stromverbrauch-Rechner.

Nicht berücksichtigt sind außerdem Temperatureinflüsse: Kälte erhöht den Innenwiderstand der Batterie und senkt in der Praxis sowohl die mögliche Ladeleistung als auch den Wirkungsgrad, ein sommerlich warmer Akku lädt dagegen oft etwas günstiger als hier angenommen.

Wer eine Wallbox regelmäßig mit hoher Leistung nutzt, sollte zusätzlich prüfen, ob eine Anmeldung beim Netzbetreiber nötig ist: steuerbare Verbrauchseinrichtungen, wozu Wallboxen zählen können, unterliegen nach § 14a EnWG besonderen Regelungen zur netzorientierten Steuerung. Ob im Einzelfall eine Anmeldepflicht besteht, prüft dieser Rechner nicht.

Häufige Fragen

Was bedeutet der Wirkungsgrad beim Laden, und warum erreicht er nie 100 Prozent?

Beim Laden fließt nicht alles an, was die Wallbox abgibt: Das Ladekabel erwärmt sich, der Onboard-Lader des Fahrzeugs wandelt Wechselstrom in Gleichstrom, und die Batterie setzt beim Einladen selbst Wärme frei. Der Wirkungsgrad fasst diese Verluste zusammen und gibt an, welcher Anteil als Akkuladung ankommt. In der Praxis liegen die Werte meist zwischen 85 und 95 Prozent, ein realer Ladeprozess verläuft nie ganz ohne Verlust.

Warum lädt ein Auto am Ende langsamer als am Anfang?

Das ist die Ladekurve des Fahrzeugs. Oberhalb von etwa 80 Prozent Akkufüllstand drosseln die meisten Fahrzeuge und Ladepunkte die Ladeleistung, damit die Batterie zum Ladeende hin nicht überlastet wird. Dieser Rechner hält die Leistung über die gesamte Dauer konstant. Bei einer Ladung von niedrigem Stand bis 100 Prozent kann die tatsächliche Dauer deshalb über dem Ergebnis liegen, bei Teilladungen im mittleren Bereich stimmt die Rechnung meist gut.

Was ist der Unterschied zwischen einphasigem und dreiphasigem Laden?

In der Rechnung selbst ändert sich nichts, der Unterschied liegt in der erreichbaren Leistung. Einphasiges Laden bezieht den Strom über nur einen der drei Außenleiter und bleibt deshalb meist in dem Bereich von etwa 3,7 bis 7,4 kW. Dreiphasiges Laden nutzt alle drei gleichzeitig, haushaltsübliche Wallboxen erreichen dort 11 oder 22 kW. Dieselbe Energiemenge geht dreiphasig entsprechend schneller in den Akku.

Kann ich mein Elektroauto an einer normalen Haushaltssteckdose laden?

Für den gelegentlichen Einzelfall ja, für regelmäßiges Laden wird davon abgeraten. Eine Schuko-Steckdose ist nicht für den stundenlangen Dauerbetrieb nahe ihrer Nennlast ausgelegt, wie ihn das Laden eines Elektroautos bedeutet, und die Leistung liegt mit rund 2,3 kW deutlich unter der einer Wallbox. Eine fest installierte Wallbox lädt nicht nur schneller, sie ist auch für genau diesen Betrieb gebaut.

Zeigt dieser Rechner auch die Kosten des Ladevorgangs?

Nein, er rechnet die Zeit und sonst nichts. Die Kosten bekommen Sie, indem Sie die berechnete Energiemenge, in den Beispielen der Seite 44 kWh, mit Ihrem Arbeitspreis je Kilowattstunde multiplizieren. Der Stromkosten-Rechner führt diese Rechnung aus, der Stromverbrauch-Rechner betrachtet den gesamten Jahresverbrauch.

Quellen

§ 14a EnWG gesetze-im-internet.deNetzorientierte Steuerung steuerbarer Verbrauchseinrichtungen

Wallbox-Ladezeit-Rechner: kWh, kW und Wirkungsgrad · https://easytools4me.de/wallbox-ladezeit-rechner/

Berechnet mit easytools4me.de. Ohne Gewähr.