AC/DC-Strom: Definition und Unterschiede

ACDC ist nicht nur der Name einer weltbekannten Hard-Rock-Band, sondern bezeichnet auch zwei Sorten des Stromflusses in einem Stromkreis. AC (Alternating Current) und DC (Direct Current) unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Fließrichtung. Während die elektrische Ladung bei DC-Strom oder Gleichstrom nur in eine Richtung fließt, ändert sich die Flussrichtung beim AC-Strom (Wechselstrom) periodisch. Ein bekanntes Beispiel für eine Wechselstromquelle ist die Steckdose. Dagegen nutzt man Gleichstrom vor allem in der Schwachstromtechnik, beispielsweise in Handy-Akkus und Batterien.

AC-Strom (Alternating Current)

AC-Strom ist Wechselstrom, was bedeutet, dass sich seine Polung periodisch ändert und die Ladungsträger immer wieder ihre Bewegungsrichtung ändern. Daher misst man AC-Strom in einer Frequenz, die die Zahl der Umkehrungen angibt, die die Ladungsträger pro Sekunde durchlaufen. In Europa verfügt AC-Strom über eine Frequenz von 50 Hz (beziehungsweise Umkehrungen) pro Sekunde.

Da Wechselstrom aus der Steckdose kommt, betreibt er sämtliche Haushaltsgeräte und deckt die allgemeine Stromversorgung im Haushalt ab. AC-Strom bietet im Vergleich zu DC-Strom den Vorteil, dass sich die Stromspannung ohne größeren Kostenaufwand ändern lässt. Darüber hinaus kann der Strom sehr viel effizienter – also bei weniger Energieverlust – über große Distanzen übertragen werden als beim Gleichstrom.

DC-Strom (Direct Current)

Die Abkürzung DC steht für Direct Current, also Gleichstrom. Bei Gleichstrom fließt die elektrische Spannung immer in die gleiche Richtung. Das bedeutet jedoch nicht, dass die Spannung immer gleich hoch sein muss. So ist es möglich, dass sich die Spannungshöhe im Verlauf einer Entladung verringert.

DC-Strom kommt vor allem in der Schwachstromtechnik zum Einsatz. Zu den Geräten, die sich mit Gleichstrom laden lassen, zählen beispielsweise Batterien und Laptop- oder Smartphone-Akkus. Zuvor jedoch muss ein Netzteil – also das Verbindungsteil zwischen Gerät und Steckdose – den Strom umwandeln. Im Unterschied zu AC-Strom lässt sich DC-Strom nutzen, um Akkus und Batterien zu laden, sodass man die entsprechenden Geräte auch mobil nutzen kann.

AC vs. DC: Welche Unterschiede gibt es beim Laden?

Eine wichtige Rolle spielen beide Stromarten in der E-Mobilität und beim Laden von E-Autos. Hier macht es einen großen Unterschied, ob AC (Wechselstrom) oder DC (Gleichstrom) zum Einsatz kommt – gerade was die Ladezeiten angeht.

Da E-Fahrzeuge grundsätzlich nur DC-Strom aufnehmen können, muss der AC-Strom aus dem öffentlichen Stromnetz zuvor zu DC-Strom umgewandelt werden. Beide Ladearten können ihre Vorteile haben. Der Unterschied liegt darin: Das Laden an Wechselstrom-Ladesäulen (AC) empfiehlt sich an Standorten, an denen man längere Zeit (mindestens 20 Minuten) verweilt. DC-Laden dagegen ist bei langen Fahrstrecken vorteilhaft, die ohne längere Stopps zurückgelegt werden. Der Grund: Da die Aufladung immer auf Gleichstrombasis (DC) erfolgt, geht das Laden an DC-Ladesäulen viel schneller als an AC-Ladesäulen.

AC-Laden an der häuslichen Wallbox

In den eigenen vier Wänden nutzen immer mehr Menschen sogenannte Wallboxen für das AC-Laden. Diese sind inzwischen recht kostengünstig, die Preise liegen bei 500 bis 2.000 Euro. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Aufbau in der Regel kompakt genug ist, um die Boxen überall installieren zu können. Üblich ist eine Leistung zwischen 3,7 und 22 kW, standardmäßig findet man zurzeit 11-kW-Wallboxen vor. Wer eine teurere 22-kW-Wallbox (oder eine noch größere AC-Ladestation mit bis zu 43 kW) installieren will, benötigt eine Genehmigung vom Netzbetreiber.

Zwar liegt die Ladeleistung beim AC-Laden deutlich niedriger als bei einer DC-Ladestation. Je nach Größe des Akkus dauert eine vollständige Aufladung zwischen vier und zehn Stunden. Im Alltag jedoch macht dies häufig keinen großen Unterschied. Wer das E-Auto jeden Abend an die Wallbox anschließt, hat keine Nachteile, da es die ganze Nacht über auflädt und morgens auf jeden Fall startklar ist.

Übrigens: Für das Laden an der privaten Wallbox benötigt man meist einen Typ-2-Stecker. Dieser Steckertyp ist sogar an öffentlichen AC-Ladestationen zu finden. Damit das Schnellladen mit Gleichstrom funktioniert, braucht es einen CCS-Stecker (Combined Charging System).

Mit DC-Laden unterwegs schnell Reichweite tanken

Die DC-Ladetechnologie ist für Menschen interessant, die mit dem E-Auto längere Strecken zurücklegen wollen und keine Zeit haben, mehrere Stunden mit dem Aufladen zu vertrödeln. Wer beispielsweise in den Urlaub fahren will oder unterwegs zu einem wichtigen Termin ist, will das Aufladen des Auto-Akkus so schnell wie möglich abschließen. Hierbei bietet die DC-Ladetechnologie den Vorteil, dass die Ladestation bereits über einen eigenen Stromwandler verfügt und der Akku sofort mit Gleichstrom geladen werden kann. Durch die effiziente Umwandlung des Stroms in der Ladesäule beschleunigt sich der gesamte Ladeprozess. Warum das so ist? Der in der Ladesäule enthaltene Stromwandler ist sehr viel größer als der im E-Auto verbaute.

Darüber hinaus haben DC-Ladesäulen einen Starkstromanschluss, der die vergleichsweise hohen Ladeleistungen (ab 50 kW) ermöglicht. Oftmals dauert es nur zwischen 30 und 60 Minuten und der Akku hat bereits von 20 auf 80 Prozent geladen. Handelt es sich um ein E-Auto mit entsprechender Ladetechnologie, kommt man innerhalb von nur fünf Minuten auf rund 100 Kilometer Reichweite.

FAQ

Was ist AC und DC-Laden?

DC steht für „Direct Current“ beziehungsweise Gleichstrom, AC für „Alternating Current“ beziehungsweise Wechselstrom. Während AC-Ladesäulen Wechselstrom abgeben, der im Fahrzeug zu Gleichstrom umgewandelt wird, transformieren DC-Ladestationen den Wechselstrom durch einen eingebauten Gleichrichter in der Station selbst. Der umgewandelte Gleichstrom wird dann an die Batterie weitergegeben.

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

Die beiden Ladetechnologien haben eine unterschiedliche Ladekurve. Wer mit Wechselstrom lädt, wird bemerken, dass die Leistung des OBC begrenzt ist und die Ladekurve eine recht flache Linie darstellt. Wer dagegen mit Gleichstrom auflädt, erkennt, dass die Ladekurve zunächst ansteigt und dann wieder stark abfällt. Der Grund dafür ist, dass der Akku zuerst eine größere Menge an Strom aufnimmt, die sich dann langsam wieder reduziert, bis die maximale Kapazität erreicht wird.

Welchen Stecker benötige ich für das DC-Laden?

Für das DC-Laden benötigt man einen CCS-Stecker. Bei diesem handelt es sich um eine erweiterte Version des Typ-2-Steckers, die über zwei zusätzliche Stromkontakte zum Schnellladen verfügt. Mit dem Stecker sind sowohl AC- als auch DC-Laden möglich. Die Ladegeschwindigkeit beträgt bis zu 350 kW.

Werden E-Autos mit AC oder DC geladen?

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.

Was ist schneller, AC- oder DC-Laden?

DC-Laden (mit Gleichstrom) ist deutlich schneller als AC-Laden (mit Wechselstrom), da DC-Ladestationen in ihrem Inneren einen sehr effizienten Stromwandler verbaut haben. Aus diesem Grund spricht man beim DC-Laden auch vom Schnellladen. AC-Laden dagegen kommt daheim in kompakten Ladestationen zum Einsatz, um das E-Auto aufzuladen. Die normale Ausgangsleistung beträgt elf bis 22 kW, weshalb man für einen Ladevorgang mehrere Stunden braucht.

Welche Ladetechnologie ist die beste?

Je nach Situation und Anwendungsfall können die sowohl AC- als auch DC-Laden von Vorteil sein. So braucht AC-Laden an der häuslichen Wallbox deutlich länger als DC-Laden. Dafür können auch Laien die Technologie zuhause recht einfach installieren. Lädt man die jeweiligen Geräte über Nacht, verursacht das geringe Ladetempo keinerlei Probleme.

DC-Laden dagegen wird dann genutzt, wenn der Strom schnell aufgeladen werden soll. Das kommt einem vor allem bei längeren Autofahrten gut zupass, da sich die Wartezeiten beim Laden so deutlich reduzieren.

Lädt eine Wallbox mit Wechsel- oder Gleichstrom?

Die meisten modernen Ladestationen für die eigenen vier Wände laden mit Wechselstrom. Meist beträgt die Ladegeschwindigkeit 22 kW. Dieser Wert hängt aber auch von der Art des Autos und der für die Ladung verfügbaren Leistung ab.