Laadpaal

Elektrisch rijden betekent dat je moet verdiepen in het opladen van je auto. Onderweg, op het werk, maar natuurlijk ook thuis. Waar moet je op letten als je een laadpaal gaat kopen?

Wellicht is dit de eerste keer dat je een elektrische auto of plug-in hybride gaat rijden. Als dat het geval is, dan heb je je waarschijnlijk nog nooit in het fenomeen laadpaal verdiept. Je bent waarschijnlijk gewend aan een auto die op benzine, diesel of gas rijdt. De zogenaamde ‘fossiele brandstoffen’ waarvoor je naar een tankstation reed als de tank dreigde leeg te raken. Dat tankstation ga je nu ruilen voor een laadpaal. Dat is straks jouw tankstation aan huis.

Denk er maar eens over na: wanneer was de laatste keer dat je enorm veel plezier beleefde aan tanken? Vaak is het toch een noodzakelijk kwaad. Vijf minuten in weer en wind naast je auto staan wachten tot de tank vol is. Soms moet je ervoor omrijden. Bij het afrekenen altijd weer moeten bedanken voor het gebruik van de aanbieding van deze week. Tanken is geen bezigheid waar de meeste mensen plezier aan beleven.

Maar je gaat nu elektrisch of plug-in hybride rijden. Dat betekent dat je met een beetje geluk nooit meer naar een tankstation hoeft. Het enige wat ervoor terugkomt is dat je bij thuiskomst even snel de stekker in je auto moet duwen. Het is een beetje zoals je nu gewend bent ’s avonds je telefoon aan de oplader te hangen: de volgende dag begin je weer met een gevulde batterij.

Opladen van je elektrische auto

Het enige wat je nodig hebt voor het ’tanken’ met een elektrische auto is de oplader. Net zoals bij je mobiele telefoon krijg je bij je plug-in hybride of elektrische auto doorgaans een oplader geleverd. De oplader die je bij de auto krijgt is in de meeste gevallen een ‘één fase’ lader. Deze laders zijn geschikt om via een normaal stopcontact de auto op te laden.

Dat klinkt handig, iedereen heeft thuis immers wel een stopcontact. De laadsnelheid van deze laders is echter beperkt. Met een plug-in hybride auto of een elektrische auto met kleine accu (en dus beperkte range) kan het voldoende zijn. En ook mensen die alleen kleine stukjes rijden kunnen genoeg hebben aan deze standaardlader. Als je immers dertig kilometer per dag rijdt (wat ongeveer het gemiddelde is in Nederland) dan hoef je ’s nachts niet de hele accu te laden. Alleen de energie waarmee je die dertig kilometer aflegt hoeft aangevuld te worden.

Over het algemeen zul je echter een oplossing willen waarmee je net iets sneller kan laden. Dat is waar de laadpaal in beeld komt. In veel gevallen is opladen via het normale stopcontact namelijk niet snel genoeg.

De betere oplossing: de laadpaal

Je kan natuurlijk de standaard lader gebruiken, maar dikke kans dat dat een rommelige oplossing is. Waarschijnlijk gebruik je een stopcontact in de hal bij je voordeur en hang je het snoer door de brievenbus. Het snoer loopt vervolgens over je oprit of de stoep naar je auto. Met een laadpaal of wallbox creëer je een aansluiting aan de gevel van je huis, schuur, garage of kantoor. Of wellicht plaats je een losse laadpaal op je oprit. In ieder geval kun je een aansluiting dichterbij je auto realiseren. Daardoor oogt het netter en heb je minder kans om over je eigen laadkabel te struikelen.

Maar een groter en voor velen belangrijker voordeel: het opladen met een laadpaal gaat in veel gevallen sneller dan met de standaard meegeleverde oplader. Om uit te leggen hoe dat zit, moeten we je eerst iets vertellen over de verschillende soorten stroom, verschillende soorten stekkers en over het laden met meerdere fasen.

AC / DC

Nee, we gaan het niet hebben over een stel oude rockers. AC en DC zijn twee verschillende soorten stroom. Of eigenlijk: twee verschillende manieren waarop stroom werkt. Je hebt vast wel eens gehoord van meneer Edison, de uitvinder van de gloeilamp. En ook Nikola Tesla zal je niet volledig onbekend in de oren klinken. Al was het maar omdat één van de grootste merken op het gebied van elektrische auto’s naar meneer Tesla vernoemd is. Deze heren waren beide druk met elektriciteit, meneer Edison met ‘DC’ en meneer Tesla met ‘AC’.

We beginnen met DC ofwel Direct Current. We noemen dit in het Nederlands ook wel ‘gelijkstroom’ omdat het altijd van punt A naar punt B gaat. Je raadt het al: het gaat van de plus-pool naar de min-pool. DC is de meest efficiënte manier van stroom. Het werd door meneer Edison gezien als de beste manier om zijn gloeilamp te gebruiken. Het werd daarmee de standaard om elektrische apparaten te laten werken. Veel elektrische apparaten, zoals bijvoorbeeld je laptop en telefoon, maken daarom gebruik van DC.

Distributie naar de laadpaal: geen DC maar AC

Maar voor distributie was een andere vorm van stroom beter: AC. Dat is de stroom zoals die uit ons stopcontact komt. Het staat voor Alternate Current en wordt in het Nederlands ook wel ‘wisselstroom’ genoemd. Deze vorm van stroom werd door meneer Tesla als de beste optie gezien, omdat distributie makkelijker was over grote afstanden. Vrijwel alle elektrische energie voor particulieren wordt nu via wisselstroom geleverd. De reden hiervoor is dat het makkelijker over lange afstanden te transporteren valt. De fase van deze stroom wisselt in een continue frequentie tussen plus en min. In Europa is die frequentie 50 hertz, er wordt dus 50 keer gewisseld per seconde. Daardoor treedt er echter energieverlies op. Bovendien werken veel apparaten op DC-stroom omdat dat efficiënter is en een paar andere technische voordelen heeft.

De omvormer

Om AC-stroom vanuit het distributienetwerk om te zetten naar DC voor gebruik in je apparaten, is een omvormer nodig. Die omvormer wordt ook wel adapter genoemd. Om apparaten te kunnen laten werken zet de omvormer of adapter de wisselstroom (AC) om in gelijkstroom (DC). Op die manier kun je je op gelijkstroom werkende apparaat dus toch op het AC-netwerk aansluiten en laten werken of opladen.

Voor elektrische auto’s geldt hetzelfde: afhankelijk van de keus van de fabrikant werkt een elektrische auto op gelijkstroom (DC) of wisselstroom (AC). Om de wisselstroom (AC) van het elektriciteitsnetwerk om te zetten is dus in veel gevallen een omvormer nodig. Veel moderne elektrische auto’s hebben DC elektromotoren. Deze auto’s hebben een omvormer ingebouwd zitten tussen het oplaadpunt (daar waar de stekker aangesloten wordt) en de accu.

Als je de auto dus oplaadt aan een laadpaal thuis, maar ook bij veel openbare laadpalen, zul je die omvormer gebruiken. Het voordeel is dat deze manier van laden bijna overal kan, het nadeel is dat de snelheid niet optimaal is. De omvormer in een auto heeft namelijk wat technische beperkingen waardoor de laadsnelheid niet heel hoog kan zijn. Er is echter nog een andere manier om een auto op te laden.

De snellaadpaal

Sommige laadpalen hebben namelijk een ingebouwde omvormer. Deze is vaak veel groter en sterker dan de omvormer die in een elektrische auto past. Door de omvorming van wisselstroom (AC) naar gelijkstroom (DC) buiten de auto te doen, kan er op veel hogere snelheid geladen worden. Dit gaat natuurlijk alleen op als de auto de mogelijkheid ingebouwd heeft om de omvormer van de auto te passeren in het proces.

Door gelijkstroom (DC) direct naar de accu te leiden kun je veel sneller laden dan met wisselstroom (AC) die in de auto moet worden omgevormd naar gelijkstroom (DC). Dit soort laadpalen zijn echter groot, kostbaar en daardoor een stuk zeldzamer. Voor thuisgebruik is een snelle laadpaal momenteel eigenlijk niet interessant. Voor zakelijke toepassingen kan dit echter wel relevant zijn. We focussen ons echter voor nu even op de meest voorkomende variant van laadpalen: de laadpaal voor thuis.

Laadpaal thuis: wat moet ik weten?

Als je een laadpaal voor thuis kiest, moet je een aantal zaken weten wat betreft de aansluiting ervan:

• Hoeveel stroom kan mijn laadpaal snel leveren?
• Hoe snel kan mijn elektrische auto laden?
• Welke aansluiting / stekker heb ik nodig?
• Wil ik de kosten voor het laden bijhouden? Dit is met name van belang wanneer jouw werkgever de laadkosten betaalt.

Hoeveel stroom kan mijn laadpaal maximaal leveren?

Als je in je meterkast kijkt zie je meestal meerdere groepen. Voor een laadpaal wordt meestal ook een aparte groep toegevoegd. Dit is sowieso aan te bevelen, zeker als je de auto zakelijk gebruikt. In dat geval is het ook handig een losse kWh-meter te installeren op die groep, zodat je kunt zien hoeveel stroom er gebruikt wordt voor het opladen van de elektrische auto(‘s) in je huishouden. Op die manier is het mogelijk het exacte gebruik bij je werkgever te declareren. Of om het zakelijk te verrekenen als je als ondernemer thuis je auto oplaadt. De Belastingdienst eist in principe een losse meter voor het opladen van een elektrische auto thuis. Er zijn ook slimme laadpalen die het verbruik bijhouden met bijvoorbeeld een laadpas of app, maar de Belastingdienst accepteert die officieel niet als registratiemiddel.

Volt, ampère en Watt

De meeste moderne huizen in Nederland hebben een groepenkast die beschikt over drie fasen of een groepenkast die daar in ieder geval op voorbereid is. Meestal is elke groep goed voor 25 ampère, waarvan 16 ampère bruikbaar is. Sommige huizen hebben zelfs drie keer 35 ampère, waarvan 25 ampère bruikbaar is.

In Nederland hebben we een 230 Volt stroomnetwerk. Om het maximale Wattage voor de laadpaal thuis te berekenen vermenigvuldigen we deze 230 Volt met het getal voor bruikbare ampère en het aantal fasen. In Nederland hebben we meestal met één of drie fasen te maken, twee fasen komt zelden voor. De rekensom ziet er dus zo uit:

Volt x ampère x aantale fasen = Wattage
230 x 16 x 1 = 3680 = afgerond 3,7 kWh
230 x 16 x 3 = 11040 = afgerond 11 kWh

Bij een enkele fase in combinatie met een 25 ampère aansluiting is de maximale laadsnelheid per uur dus 3,7 kW.

Als er drie fasen van 16 ampère beschikbaar zijn (wat bij de meeste moderne huizen in Nederland het geval is) worden dezelfde lasten verdeeld over drie kanalen. Met deze aansluiting kan de auto met maximaal 11 kW laden (3 fasen maal 3,7 kW) mits de auto én de laadpaal hiervoor ook geschikt zijn.

Het kan zijn dat de groepenkast verzwaard moet worden om de aansluiting van een laadpaal of muurlader (wallbox) mogelijk te maken. Dit is afhankelijk van hoeveel vermogen de laadpaal gaat leveren.

Hoe snel kan mijn elektrische auto laden?

Dit is het punt waar je je het makkelijkst in kan vergissen. Het is verleidelijk om de beste, zwaarste aansluiting te kiezen, want die kan je auto het snelst opladen, toch? Nou, niet altijd. Veel elektrische auto’s kunnen namelijk helemaal niet met meerdere fasen laden.

Auto’s die dat wel kunnen zijn vaak auto’s met grotere accu’s. Maar ook die kunnen het niet allemaal, de eerste generatie Jaguar i-Pace bijvoorbeeld kon met slechts één fase laden. Je bent voor de snelheid van het laden dus afhankelijk van de volgende factoren:

• snelheid van de laadpaal
• snelheid waarmee auto kan laden
• grootte van de accu

De rekensom

Om de tijd voor een volledig opgeladen accu te berekenen, gaan we een rekensom maken. Stel: we hebben een elektrische auto met een accu van 50 kWh. Deze elektrische auto heeft de mogelijkheid om drie fase te laden, maar de laadpaal is één fase. Dan ziet de rekensom er dus als volgt uit:

50 kWh / 3,7 = 13,5 uur laadtijd voor een volledige acculading.

Bij een drie fase laadpaal kan er met 11 kW geladen worden. Omdat de auto dit ook ondersteunt, is de rekensom dus als volgt:

50 kWh / 11 = 4,5 uur laadtijd voor een volledige acculading.

Maar nu draaien we het om: de auto kan één fase laden. De laadpaal kan wel drie fase leveren, maar omdat de auto dit niet aankan geldt wederom de eerste rekensom:

50 kWh / 3,7 = 13,5 uur laadtijd voor een volledige acculading.

Drie fase laden steeds gangbaarder

Inmiddels is er een groot aanbod aan EV’s op de markt. Omdat de accu’s steeds groter worden, zal de drie fase laadmogelijkheid ook steeds vaker voorkomen. Om met drie fasen te kunnen laden heb je dus wel aan twee kanten de drie fasen nodig: de auto moet het ondersteunen maar ook de laadpaal!

Als de elektrische auto met maximaal één fase kan laden, kan het overigens interessant zijn om een fase met een 35 ampère aansluiting te laten realiseren in huis. Dat brengt wat extra kosten met zich mee, maar die zijn te overzien. Met een 35 ampère aansluiting op één fase kun je sneller laden. Dit is echter geen veel voorkomend scenario, de standaard in Nederland is drie fasen van 25 ampère. Probleem van een één fase aansluiting is dat deze makkelijker overbelast raakt. Zet je bijvoorbeeld tijdens het laden van je auto de wasmachine, droger en de vaatwasser aan, dan kan dit resulteren in overbelasting en dus stroomuitval.

In principe kan je auto over één of meerdere aansluitingen voor een stekker beschikken. Dit zijn de meest voorkomende aansluitingen:

Welke stekkers / aansluitingen zijn er?

• Om te beginnen het stopcontact (Schuko): deze aansluiting is voor een gewone stekker. Uiteraard geschikt om de met de auto meegeleverde lader op aan te sluiten. Zoals eerder besproken is dit de meest basic manier van laden. En ook de langzaamste. De laadsnelheid is maximaal 3,7 kW (230V, 16 Ampère)

Oudere aansluitingen voor elektrische auto’s

• CEE: een zwaardere stekker die in meerdere varianten voorkomt. Het is een soort 230V stekker, maar wat zwaarder. Je kent de driepolige, blauwe variant misschien van de camping. Er is ook een vijfpolige variant die meestal rood is. Deze kan een hoger voltage aan, maar is dus alleen geschikt voor plekken waar krachtstroom beschikbaar is, zoals bedrijven. Deze stekkers komen niet veel voor.
• Type 1: een vijfpolige stekker die vooral op Aziatische auto’s gebruikt is. De eerste generaties Leaf bijvoorbeeld, en een aantal plug-in hybrides zoals de Outlander PHEV en Prius plug-in hybrid hebben deze aansluiting. Inmiddels wordt deze stekker niet meer gebruikt, ze verdwijnen langzaam van de markt.
• CHAdeMo: de Japanse standaard voor snelladen. Deze aansluiting komt voor op bijvoorbeeld de Nissan Leaf. Auto’s met de CHAdeMo-aansluiting hebben echter meestal ook een Type 1 of Type 2 aansluiting.

De belangrijkste aansluitingen van dit moment

• Type 2 (Mennekes): dit is de standaard in Europa. Vrijwel alle recente elektrische en plug-in hybride auto’s van Europese fabrikanten hebben deze aansluiting. De laadsnelheid loopt uiteen van 3,7 kW op één fase tot 44 kW op drie fasen, via wisselstroom (AC). Tesla heeft deze stekker ook geschikt weten te maken voor laden via gelijkstroom (DC). Daardoor zijn veel hogere laadsnelheden mogelijk, op dit moment is bij een speciale Tesla snellader (Supercharger) tot 250 kW laden mogelijk met dit type stekker.
• CCS: Combined Charging System. Dit is een Type 1 of Type 2 wisselstroom (AC) stekker, gecombineerd met twee extra dikke polen voor snelladen via gelijkstroom DC. Deze stekker ondersteunt dus beide mogelijkheden qua laden. Dit is in rap tempo de nieuwe standaard voor grote Europese merken aan het worden.

Je zult dus voor aanschaf van de laadpaal moeten bepalen welk type stekker je nodig hebt. Dit is uiteraard afhankelijk van de elektrische auto die je kiest. Als je een nieuwe elektrische auto koopt is de kans groot dat die een Type 2 / CCS aansluiting heeft. Ook andere aansluitingen worden echter nog verkocht, dus check goed welke stekker jouw auto heeft.

Kosten laadpaal thuis

De prijzen voor laadpalen thuis variëren enorm. De kosten worden bepaald door de aanbieder, het type aansluiting en hoeveel stroom de laadpaal kan leveren. Een drie fase laadpaal is uiteraard veel duurder dan een geaard stopcontact. Ook is het afhankelijk van of je wel of niet een ‘slimme laadpaal’ laat installeren. Een slimme laadpaal maakt gebruik van een laadpas en verrekent automatisch de energiekosten naar je werkgever.

De kosten voor een laadpaal thuis inclusief installatie variëren enorm. Een simpele laadpaal die je zelf aan de muur schroeft kun je al voor €200 kopen. Een drie fase slimme laadpaal met dubbele aansluiting zodat je twee auto’s kan laden, kan zomaar €2.500 of meer kosten inclusief installatie. Ook is het zo dat veel fabrikanten van elektrische auto’s tegenwoordig laders aanbieden. Die laders zijn uiteraard passend voor de auto die je koopt.

Bijkomende kosten voor installatie laadpaal en aanpassingen thuis

Laadpalen en de installatie ervan zijn in allerlei soorten en maten te krijgen. Los van de eerder genoemde kosten voor een laadpaal, zijn er nog kosten voor de installatie. Maar zoals we eerder hebben uitgelegd, is alles enorm afhankelijk van de situatie thuis. Een laadpaal installeren kan zo simpel zijn als een eenvoudige muuraansluiting op je bestaande 230V netwerk thuis.

Maar het kan ook betekenen dat er een paal op 15 meter van je huis moet komen, dat daar een kabel heen getrokken moet worden vanuit je meterkast. Wellicht moeten er extra groepen, verbruiksmeters of extra fasen gerealiseerd worden. Kortom: de kosten kunnen enorm uiteen lopen. Laat je goed voorlichten en maak duidelijke afspraken over de te verrichten werkzaamheden met de leverancier en/of installateur. Op die manier kom je niet voor nare verrassingen achteraf te staan.