Die Ladeeinrichtung markiert den Übergabepunkt der elektrischen Energie zwischen Stromnetz und E-Fahrzeug. Sie steuert den Ladeprozess und gewährleistet eine sichere Aufladung.

Es gibt AC- und DC-Ladeeinrichtungen.

AC-Ladeeinrichtungen verwenden Wechselstrom aus dem öffentlichen Netz, um das Elektrofahrzeug zu laden. Der Wechselstrom wird durch den On-Board-Charger des Fahrzeuges in Gleichstrom umgewandelt, sodass die Batterie geladen werden kann.

DC-Ladeeinrichtungen besitzen einen Gleichrichter. Der Gleichrichter transformiert den Wechselstrom aus dem öffentlichen Stromnetz in Gleichstrom. Die Umwandlung des Wechselstroms in Gleichstrom im Fahrzeug entfällt.²

Je nach Anwendungsfall finden diese unterschiedlichen Arten von Ladeeinrichtungen Verwendung. Konkret kann es sich bei der Ladeeinrichtung um eine Wallbox, eine Ladesäule oder eine Ladeeinrichtung mit Dispenser (Einheit zur Übergabe des Stroms) und abgesetzten Leistungseinheiten handeln.³ Die unterschiedlichen Einsatzzwecke der Ladeeinrichtungen sind im Folgenden dargestellt.

Wallbox

Die Wallbox ist eine kompakte und in den Anschaffungskosten vergleichsweise günstige Ladeeinrichtung, die an der Wand oder einer anderen Stelle montiert werden kann. Sie verfügt in der Regel über ein bis zwei Ladepunkte (d. h. Ladekabel mit Stecker bzw. Ladebuchsen, an die Ladekabel angeschlossen werden können). Generell ist eine Wallbox dann sinnvoll, wenn eine Aufladung der E-Fahrzeuge mit gängigen Ladeleistungen von 11 oder 22 Kilowatt (kW) erfolgen soll. Wallboxen können als AC- oder DC-Ladeeinrichtung ausgeführt werden. Ein Großteil der Wallboxen ist jedoch als AC-Ladeeinrichtung ausgeführt, da diese in der Regel kostengünstiger sind.

Ladesäule

Eine Ladesäule wird üblicherweise eingesetzt, wenn höhere Ladeleistungen zum Einsatz kommen. Sie kann über einen oder mehrere Ladepunkte verfügen. Prinzipiell eignet sich die Ladesäule für sämtliche Ladeleistungen, sie ist aber vor allem für höhere Ladeleistungen konzipiert, was jedoch mit größerem Platzbedarf und höheren Anschaffungskosten im Vergleich zu Wallboxen einhergeht. Eine Ladesäule kann AC- und auch DC-Ladepunkte aufweisen. Da für die Gleichstrom-Ladung ein leistungsstarker Gleichrichter sowie ggf. entsprechende Lüfter für die Gerätekühlung in der Ladeeinrichtung verbaut sein müssen, sind Schnellladeeinrichtungen in der Regel als Kompaktladesäule konzipiert. Diese haben aufgrund ihrer Größe gegenüber Wallboxen einen Bauraumvorteil für die Verortung des Gleichrichters.

Ladeeinrichtung mit abgesetzten Leistungseinheiten

Neben Wallboxen und Ladesäulen gibt es Ladeeinrichtungen mit abgesetzten Leistungseinheiten, die eine wesentlich höhere Flexibilität bei der Verortung und Gestaltung der Ladeinfrastruktur ermöglichen können. Hierbei ist die Leistungseinheit abgesetzt von der eigentlichen Ladeeinrichtung (Dispenser, Kiosk etc.) aufgestellt. Eine Leistungseinheit kann mehrere Dispenser bedienen. Die Leistung wird von der Leistungseinheit auf die einzelnen Dispenser verteilt. Diese Topologie kann notwendig sein, wenn die Bedingungen auf dem Betriebshof eine Installation von Ladesäulen aufgrund von Platzproblemen unmöglich machen bzw. erschweren. Diese Lösung wird ausschließlich bei DC-Ladeeinrichtungen realisiert.

Laut aktueller Normung darf die Entfernung zwischen Ladeeinrichtung und Ladebuchse des E-Nutzfahrzeuges bzw. die Länge eines für die Schnellladung erforderlichen CCS⁴-Ladekabels aktuell zehn Meter nicht übersteigen. Dies bedeutet, dass Ladeeinrichtung und Ladeplatz prinzipiell nicht mehr als zehn Meter voneinander entfernt sein dürfen. Um eine größere Entfernung zwischen Ladeeinrichtung und dem Ladeplatz zu überbrücken, kann wie oben beschrieben eine Ladeeinrichtung mit abgesetztem Dispenser verwendet werden. Der Dispenser ist über ein unterirdisch verlegtes Kabel oder über eine Traverse (siehe Abbildung 2) an die Leistungseinheit angeschlossen und kann bis zu 100 Meter von dieser entfernt sein. Typische Anwendungsfälle finden sich bereits heute im E-Bus-Bereich. So kann etwa eine Vielzahl von elektrischen Bussen an einer Ladeeinrichtung mit mehreren Dispensern geladen werden. Eine zentrale Leistungseinheit am Rand der Stellflächen stellt die benötigte Ladeleistung an den Dispensern bereit. Die Dispenser können sich entweder mit herunterhängenden Ladekabeln über oder sonst neben den E-Nutzfahrzeugen befinden, sodass die Stromübergabe an das Fahrzeug wie gewöhnlich durch einen Stecker stattfindet. Hierdurch können unterschiedlichste Arten von Stellplätzen (Laderampen, Stellplätze mit wenig Fläche für Ladesäulen etc.) mit Ladestrom versorgt werden.

Die Umsetzung von Ladelösungen ist oft von individuellen Faktoren abhängig, wie etwa den Platzverhältnissen, möglichen Ladezeiten und dem Budget. Unterschiedliche Lösungen sind auch an einem einzigen Standort möglich.