mini|Fahrzeugbuchse für Typ 2 (einphasige AC-Ladung ohne L2 und L3) und CCS-Gleichstromladung als Combo-2-Ladedose an einem VW e-Golf, 2014 mini|CCS2-Stecker mit Zusatzgriff und Verriegelungsöffnungen Das (abgekürzt CCS; ) ist ein internationaler Standard des CharIn-KonsortiumsCharging Interface Initiative e. V. (CharIN e. V.) mit Sitz in Berlin – www.charin.global. für den Anschluss von Elektroautos an Schnellladestationen. Der Teil „kombiniert“ in der Bezeichnung bezieht sich auf die im Fahrzeug eingebaute Ladebuchse, die sowohl den landesüblichen Stecker für die langsame Wechselstromladung (AC) aufnehmen kann als auch den für schnelle Gleichstromladung (DC) notwendigen, mit zusätzlichen Kontaktstiften ausgestatteten Stecker von Schnellladesäulen. Derzeit (Stand April 2025) sind Säulen bis zu 500 kW (siehe Tesla Supercharger V4) übertragener Leistung gängig, während die Ladeleistung mit Wechselstrom typischerweise auf 11 bis 22 kW begrenzt ist.
Die CCS-Ladebuchse im Fahrzeug passt hinter eine Klappe mit der für Tankstutzen üblichen Größe. Im Gegensatz dazu nutzen die ersten gleichstromladefähigen E-Autos das in Japan entwickelte CHAdeMO-System, das zwei getrennte Ladebuchsen für AC und DC notwendig macht. Sie stecken hinter zwei getrennten Öffnungen (Mitsubishi i-MiEV) oder hinter einer sehr großen Klappe (Nissan Leaf), wobei jede Dose zudem eine eigene Schutzklappe benötigt. Diese Trennung wurde nicht übernommen. Die Kombination ermöglicht eine kompakte Bauweise, bei der Kommunikationsleitungen, Schutzleiter und Verriegelung nur einmal vorhanden sind und bei beiden Ladungsvarianten genutzt werden können; zudem werden die Verriegelungssysteme der zwei Wechselstromstecker übernommen. Die europäische Version CCS2 basiert auf der dreiphasigen siebenpoligen Typ-2-Fahrzeugkupplung, die mit zwei zusätzlichen Gleichstrom-Steckerpolen erweitert worden ist und als „Combo 2“ bezeichnet wird. Bei der nordamerikanischen Variante Combo-1 ist die etwas ältere fünfpolige einphasige aus Japan stammende SAE J1772-Verbindung (Typ 1) der Ausgangspunkt. Die Steckervarianten und Ladeverfahren sind in Teil 3 der IEC 62196 (EN 62196) genormt.
Typ 2 und Combo 2 wurden in der EU als Standardsteckverbindungen bei Ladeleistungen über 3,6 kW für Wechselstrom und über 22 kW für Gleichstrom festgelegt. vom 22. Oktober 2014. In Deutschland erfolgt diese Vorgabe durch die Ladesäulenverordnung.
Alternativen
In Konkurrenz zu den CCS-Varianten stehen global gesehen das von japanischen Herstellern favorisierte Ladesystem CHAdeMO und das chinesische System nach GB Standard 20234 (siehe GB/T Ladestandard), die in ChaoJi münden sollen. In den USA wird der bis 2022 Tesla-eigene Stecker, der ebenfalls ein Kombisystem darstellt und Wechselstrom nur einphasig durchleiten kann, als NACS von SAE standardisiert und in Zukunft von anderen Herstellern verbaut. NACS nutzt, nachdem Tesla ursprünglich wie Chademo ein Protokoll auf CAN-Bus-Basis verwendet hat, seit einigen Jahren zudem Kommunikation gemäß ISO 15118 wie CCS über PLC. Für LKW wird das mit CCS verwandte Megawatt Charging System (MCS) eingeführt; hier sind tatsächlich mehrere Megawatt möglich.
Geschichte mini|Typ-2-Fahrzeugkupplung IEC 62196, nur einphasig belegt, L2 und L3 ohne Kontakte mini|Combo-2-Gleichstrom-Stecker. AC-Kontakte L1, L2, L3 und N sind nicht vorhanden mini|Elektroauto lädt mit CCS an Schnellladepunkt von Fastned
Mit dem Entwicklungsschub, den Elektrofahrzeuge zu Beginn des 21. Jahrhunderts erhielten, begann man ein Netz öffentlicher Ladepunkte zu errichten. Erst als entlang von Überlandstrecken und Autobahnen Ladepunkte installiert waren, wurde überregionaler Verkehr öffentlich möglich. Enthusiasten hatten mit dem „Drehstromnetz.de“ ab 2006 bereits ein auf Gegenseitigkeit beruhendes Netz von privaten Drehstrom-Ladestationen angeboten.
Anfänglich wurden Elektroautos mittels eines zumeist fest im Fahrzeug integrierten Ladegerätes mit Wechselstrom (AC), später vor allem in Europa auch mit Dreiphasenwechselstrom (Drehstrom, Starkstrom) geladen. Es wurde eine historisch gewachsene Vielzahl an Steckerformen zum Aufladen genutzt. Zum Anschluss an das Stromnetz wurden neben verschiedenen Haushaltssteckern mit etwa 2,5 kW Leistung, über CEE-Stecker (blaue Campingstecker) mit 16 A, 230 V (3,7 kW), auch Industrie-Drehstromstecker nach IEC 60309 mit 32 A oder selten 63 A, 400 V (43 kW) genutzt. Diese sind zwar genormt, jedoch durch unterschiedliche Steckergrößen an die vorgesehene Leistung angepasst, sodass häufig Adapter benötigt wurden, um das Elektroauto an die entsprechende Steckdose anzuschließen.
Autoseitig hatte dabei für den Fahrzeugstecker der ursprünglich 2001 in den USA genormte, 2009 völlig überarbeitete und auch in Asien weit verbreitete SAE-J1772-2009-Fahrzeugstecker (Typ-1-Stecker) auch in Europa einen hohen Marktanteil. Er erlaubt allerdings keine Nutzung des in Europa verbreiteten Drehstroms, da er nur einphasig ausgelegt ist. Daraus resultieren begrenzte Ladeleistungen und lange Ladezeiten. Auch öffentliches Laden per Gleichstrom (DC), das ein Netz von teuren Gleichrichter-Ladesäulen erfordert, war ein bis dato nicht umgesetztes Konzept. Die Autoindustrie drang daher darauf, bei der noch anstehenden Standardisierung für die Gleichstromladung eine einheitliche Norm zu erreichen. Aus Japan kommend entstand bereits 2010 der CHAdeMO-StandardEstablishment of CHAdeMO Association. Bei: tepco.co.jp. 15. März 2010, abgerufen am 29. März 2016. mit einer eigenen Steckverbindung, die in den ab 12/2010 erhältlichen Modellen Mitsubishi i-MiEV und Nissan Leaf genutzt wurde.
Während in Amerika und Europa IEC Typ 1 (alias SAE J1772/2009) und IEC Typ 2 (alias VDE-AR-E 2623-2-2) noch getrennt entwickelt worden waren, trieben die entsprechenden Kommissionen die technische Entwicklung für die Gleichstromladung gemeinsam voran. 2010 wurde bekannt, dass man die schon gemeinsamen Signalisierungspins der vorhandenen IEC-Typen übernimmt und zur Erreichung höherer Ladeleistungen mit Gleichstrom sowohl die Typ-2-Fahrzeugkupplung als auch die Typ-1-Fahrzeugkupplung um zwei zusätzliche Hochstromkontakte autoseitig ergänzt.Gery J. Kissel (GM Engineer and SAE J1772 Task Force Chair): . 30. August 2010.Christiane Brünglinghaus: Bei: ATZ.online.de. 16. September 2010. Im Januar 2011 wurde der erste Stand, im Juni der zweite des Systems zur internationalen Normung nach IEC 62196-3 eingereicht. Der Öffentlichkeit wurden die funktionierenden Prototypen im Rahmen des 15. Internationalen VDI-Kongresses „Elektronik im Kraftfahrzeug“ am 12./13. Oktober 2011 in Baden-Baden vorgestellt.
Vor allem die deutsche Autoindustrie hatte sich im März 2011 gegenüber der EU-Kommission für die Übernahme der CCS2-Fahrzeugkupplung als Standard ausgesprochen. Zusätzlich hatten schon zu diesem Zeitpunkt kontinentübergreifend mehrere Autohersteller (BMW, Daimler, Ford, General Motors und Volkswagen-Konzern) erklärt, zukünftig ausschließlich das nun „Combined Charging System“ genannte Ladestecksystem ab Mitte 2012 in ihren Elektrofahrzeugen einzusetzen. Zu diesem Zeitpunkt war noch kein Fahrzeug mit diesem Steckeranschluss verfügbar. Das Combined Charging System sollte jedoch nach den Bestrebungen vor allem deutscher Autokonzerne in Europa die Grundlage für einen einheitlichen autoseitigen Ladesteckanschluss an den Elektrofahrzeugen schaffen. Ziel war es, Stromquellen verschiedener Leistungsstufen sowohl im Wechselspannungs- als auch im Gleichstrombereich nutzen zu können. Die Steckervielfalt an Ladepunkten und Elektrotankstellen sollte reduziert werden.
Die anfangs installierten 50-kW-CCS-Stationen waren auf eine Spannung von 200 bis 500 Volt sowie Ströme bis 100A begrenzt, boten allerdings schon damals keine Reserven, um bei mittelfristig steigenden Akkukapazitäten kurze Ladezeiten zu garantieren. Obwohl in der CCS 1.0 Spezifikation Ladeleistungen von bis zu 200 kW definiert waren, The CCS combines single-phase with rapid three-phase charging using alternating current at a maximum of 43 kilowatts (kW), as well as direct-current charging at a maximum of 200 kW and the future perspective of up to 350 kW – all in a single system. The charging station products available on the market today can offer a maximum of 100 kW. – wurden zunächst keine solchen Stationen gebaut.
Tesla war ab 2012 mit Tesla Model S und dem Netz der Tesla Supercharger vorgeprescht, nutzte in den USA eigene kompakte Stecker (später NACS genannt), und in Europa die Typ2-Variante DC-Mid, die im Fahrzeug je zwei Pins auf DC umschaltet.
Im Folgejahr 2012 bekräftigten deutsche und US-amerikanische Automobilkonzerne erneut, ab 2017 nur noch Combo-2-Anschlüsse in ihre Modelle einzubauen.Elektroauto-Hersteller einigen sich auf Schnelllade-System. Bei: Mein-Elektroauto.com. 5. Mai 2012, abgerufen am 17. Mai 2012. Die ersten Combo-2-Fahrzeuge mit CCS als aufpreispflichtiger Zusatzausstattung kamen Ende 2013 auf den Markt, bei VW und BMW.
Die erste öffentliche CCS-Ladestation mit 50 kW Gleichstrom wurde im Juni 2013 in Wolfsburg errichtet und unterstützte damit die Tests des VW e-Up, der optional mit einem CCS-Combo-2-Anschluss ausgestattet werden kann. Zwei Wochen später übergab BMW die erste CCS-Ladestation in München, womit die Tests des BMW i3 unterstützt wurden.
Am 9. Januar 2015 stellte das deutsche Bundesministerium für Wirtschaft und Energie einen in der Folge kontrovers diskutiertenErzwungene Einheit: Entwurf zur Ladesäulenverordnung des BMWi. Bei: heise.de. 19. Januar 2015, abgerufen am 2. Februar 2015.Ladesäulenverordnung – Entw. Jan 2015. Bei: bsm-ev.de. Abgerufen am 2. Februar 2015. Entwurf für eine Ladesäulenverordnung (LSV) vor. Abweichend von der EU-Richtlinie wird darin der Combo-2-Standard verpflichtend für alle neu zu errichtenden Gleichstrom-Ladepunkte festgelegt (EU: erst ab 22 kW). Andere Anschlüsse anderer Standards können nur zusätzlich installiert werden. Die Ladesäulenverordnung trat zum 17. März 2016 in Kraft.
Audi, BMW, Daimler, Mennekes, Opel, Phoenix Contact, Porsche, TÜV Süd und Volkswagen gründeten im Mai 2015 in Berlin die Charging Interface Initiative e. V. (CharIN e. V.),Mission & Purpose. Bei: CharINeV.org. Abgerufen am 27. März 2016. eine Initiative, die sich zum Ziel gesetzt hat, das CCS zu fördern und zu verbreiten. Später stießen unter anderem auch die Automarken Tesla MotorsCharIN e. V. welcomes member Tesla Motors. Bei: CharINeV.org. 24. März 2016, abgerufen am 27. März 2016. und VolvoVolvo plädiert für einheitliche Lade-Infrastruktur. Bei: ElektronikNet.de. 10. März 2016, abgerufen am 27. März 2016. hinzu.
Ende 2016 kam mit dem Hyundai Ioniq Elektro ein serienmäßig mit CCS ausgestattetes Fahrzeug auf den Markt, das mit bis zu 70 kW laden kann. Zuvor hatten nur BMW und VW das Gleichstromladen (als aufpreispflichtige Zusatzausstattung) im Programm.
2016 wurde der leistungsstärkere, abwärtskompatible Standard Combined Charging System 2.0 mit bis zu 500 kW Ladeleistung vorgestellt, durch gekühlte Kabel die 500A übertragen können, zudem wurde der Maximalspannungsbereich verdoppelt auf 1000 V. Elektroautos mit entsprechend konstruierten Antriebsbatterien können innerhalb von etwa 15 Minuten zu 80 Prozent aufladen.400 „Ultra-Fast“ 350 kW Charging Station Network Planned By 4 Automakers For Europe. Bei: InsideEVs.com. Januar 2017, abgerufen am 22. August 2017.Standardisierung von Hochvolt-Ladesystemen: HPC. Bei: all-electronics.de. 2. August 2016, abgerufen am 22. August 2017.Europäischer 350-kW-Ladesäulen-Korridor. Bei: heise.de. 21. Oktober 2016, abgerufen am 22. August 2017.
CCS und Typ-1-Stecker (Amerika) mini|CCS1-Stecker mit manuellem Typ-1-Verriegelungshaken oben und DC-Kontakten unten. Die AC-Pins L1 und N sind ohne Kontakte als Plastikstücke vorhanden