Konduktive Ladeschnittstellen Typ 2 und Combined Charging System auf dem Vormarsch

Um auch Kunden in Italien und Frankreich zu erreichen, hat Mennekes nun als erstes Unternehmen ein Ladestecksystem mit erweitertem Berührungsschutz (Shutter) und Einhand-Bedienung auf Basis des Typ-2-Standards vorgestellt.
Um auch Kunden in Italien und Frankreich zu erreichen, hat Mennekes nun als erstes Unternehmen ein Ladestecksystem mit erweitertem Berührungsschutz (Shutter) und Einhand-Bedienung auf Basis des Typ-2-Standards vorgestellt.

In Europa werden neue Elektrofahrzeuge in den nächsten Jahren mit dem Typ-2-Stecker ausgerüstet. Schnelladesysteme wie das Combined AC/DC Charging System, verbaut etwa im neuen BMW i3, haben das Zeug zum Standard. Auch die Preise für DC-Wallboxen für zuhause sinken.

Weltweit gibt es drei untereinander nicht kompatible, genormte Steckvorrichtungssysteme für das Laden von Elektrofahrzeugen. Die Empfehlung für einen einheitlichen Typ-2-Standard für Europa in diesem Jahr war das Ergebnis zäher und langer Verhandlungen. Neben dem Typ 2 haben sich das Typ 1-Ladestecksystem (USA, Japan), der GB-Standard (China) und der Chademo-Standard eines Industriekonsortiums in Japan etabliert.

Der genormte Steckertyp 1 wird vor allem von japanischen und amerikanischen Firmen bevorzugt und unterstützt nur das einphasige Laden. Typ 2 hingegen ermöglicht das ein- wie auch das dreiphasige Laden, womit deutlich höhere Ladeleistungen und kürzere Ladezeiten (80 Prozent in 20 bis 30 Minuten mit dem Combined Charging System) möglich sind. »Automobilhersteller, darunter auch amerikanische und japanische, haben sich darauf verständigt, dass sämtliche in Europa angebotenen Fahrzeuge in den nächsten Jahren mit dem Typ-2-Stecker ausgerüstet werden«, sagt Christoph Lübke, Produktmanager bei Mennekes.

Der europäische Typ-3-Ladestecker, initiiert von Italien und Frankreich, wird durch die Entscheidung für den Typ 2 wohl abgelöst werden. Der Typ 3 enthält in der Norm eine spezielle Abdeckung als Berührungsschutz. Der zugunsten von Italien und Frankreich gefundene europäische Kompromiss sieht auf der Ladeinfrastrukturseite für Elektrofahrzeuge die optionale Nutzung der so genannten Typ-2-Steckdose mit zusätzlichem Schutz (Shutter) gegen versehentliches Berühren der elektrischen Kontake vor. Auch mit Shutter ist die Typ-2-Steckdose zu den Typ-2-Steckern kompatibel. Lübke: »Damit haben alle europäischen Marktteilnehmer Planungs- und Investitionssicherheit!«

Die in den Normungsgremien als »Typ 2« bezeichnete Lösung wurde von Mennekes entwickelt und Anfang 2009 als offener Normentwurf bei der IEC eingereicht. Mit einer einzigen Steckergeometrie, die nicht größer als ein 16A-CEE-Stecker ist, sind alle Ladeleistungen und Ladearten bis 32 A dreiphasig abgedeckt. Ladesteckvorrichtungen des Typs 2 ermöglichen die Ladung sowohl zu Hause an der konventionellen Schutzkontakt-Steckdose mit einem Ladekabel Mode 1 oder Mode 2 bis hin zu beschleunigten Ladungen an AC-Ladestationen mit bis zu 22 kW AC. Mit dem Combined-Charging-System von Phoenix Contact sind sogar Ladungen bis zu 170 kW DC möglich.

Lübke: »Mennekes verzichtete bewusst auf den Patentschutz für diese Steckvorrichtungen, um die internationale Normung zu ermöglichen. Auf Basis der Norm können auch andere Hersteller eigene Lösungen entwickeln.«

»CHAdeMO« lautet die Bezeichnung für einen Standard, auf das sich ein japanisches Industriekonsortium (TEPCO, Nissan, Mitsubishi, Fuji Heavy Industries (Subaru) und Toyota) geeinigt hat. Es ist nicht kompatibel mit anderen Ladesteckern wie Typ 1 oder Typ 2, das Steckgesicht verfügt über zwei CAN-Leitungen sowie separate Signalleitungen. Die Schnittstelle unterstützt Gleichspannung von 300 bis 600 Volt, womit der Akku eines Elektrofahrzeuges mit einer elektrischen Leistung von bis zu 62,5 kW innerhalb von 15 bis 30 Minuten auf 80 Prozent seiner Kapazität aufgeladen werden kann. Das CHAdeMO-Protokoll ist kompatibel mit japanischen Ladesteckern des Stromkonzerns TEPCO, aktuell gibt es knapp 40 Stromtankstellen in Deutschland nach dem CHAdeMO-Standard.

Eigentlich bräuchte der Typ 2 aufgrund seiner speziellen Sicherheitsarchitektur keinen zusätzlichen Schutz – doch in Italien und Frankreich ist ein spezieller Berührungsschutz (»Shutter«) aufgrund nationaler Installationsgewohnheiten vorgeschrieben.

Um auch in diesen Ländern Kunden zu erreichen, hat Mennekes nun als erstes Unternehmen ein Ladestecksystem mit erweitertem Berührungsschutz und Einhand-Bedienung auf Basis des Typ-2-Standards vorgestellt. Mit im Programm sind Ladestationen mit Ladesäulen, Wand-Ladestationen und Home Charger für den privaten und halb-öffentlichen Bereich. Alle Ladestationen für die Märkte Italien und Frankreich sind mit Ladesteckdosen Typ 2 mit Shutter ausgestattet.

Wie funktioniert es? Der Ladestecker Typ 2 wird vor die Steckdose geführt und um ca. 60 Grad nach links gedreht. Hierdurch öffnet der Shutter, und der Stecker kann vollständig gesteckt werden. Wenn die Ladung beendet ist, kann der Stecker herausgezogen werden, und der Shutter schließt sofort selbsttätig und verhindert das Berühren der Kontakte. Christoph Lübke, Produktmanager bei Mennekes: »Das Shutter-Add-On für Typ-2-Ladesteckdosen löst hierdurch das europäische Dilemma mit unterschiedlichen Anforderungen an den Berührungsschutz und hat so den Weg für einen gemeinsamen europäischen Standard geebnet.«

Der Hintergrund: Bisher waren Ladesteckvorrichtungen Typ 2 ausschließlich mit dem in der Norm IEC 62196-2 für die meisten Länder als ausreichend definierten Berührungsschutz IP XXB ausgestattet. Frankreich und Italien verlangten aber nach einem erweiterten Berührungsschutz IP XXD. Mennekes kommt nun mit einem Add-On zu den Ladesteckdosen Typ 2, so dass diese bei Bedarf auch einen erweiterten Berührungsschutz nach IP XXD bieten, ohne auf die Vorteile der Typ-2-Ladesteckvorrichtungen zu verzichten.

Dabei sind Ladesteckdosen Typ 2 mit und ohne Shutter uneingeschränkt kompatibel. Beide lassen die Nutzung des gleichen Ladekabels für alle Ladeleistungen von 3,7 kW bis 22 kW mit oder ohne Shutter zu. »Damit wird das System den Anforderungen aller Marktteilnehmer gerecht«, ist Christoph Lübke überzeugt.

Auch Phoenix Contact E-Mobility arbeitet nach Auskunft von Product Marketing Manager Ralf Bungenstock derzeit an einer Shutter-Version des Typs 2, »sie wird gerade zum Patent angemeldet«.