Wenn ein Fahrer einsteckt, findet ein kurzes Gespräch statt, bevor Energie fließt. Das Auto meldet, dass es verbunden ist, die Ladestation teilt mit, wie viel Strom es ziehen darf, und beide prüfen laufend, dass alles sicher ist. Die Regeln für dieses Gespräch und für die verschiedenen Lademethoden stammen vor allem aus der internationalen Norm IEC 61851.
Dieser Leitfaden erklärt die vier Lademodi, das Control-Pilot-Signal hinter Mode 3 und Mode 4 und wie diese Zustände über OCPP in Ihrem Lademanagement-System erscheinen.
- Mode 1 und Mode 2 nutzen Haushalts- oder Industriesteckdosen; Mode 2 ergänzt eine Schutzbox im Kabel.
- Mode 3 ist fest installierte AC-Ladetechnik, der Standard für Wallboxen und öffentliche AC-Ladepunkte.
- Mode 4 ist DC-Laden mit dem Wandler in der Ladestation.
- Der Control Pilot signalisiert Verbindungszustand (A–F) und maximalen Strom (PWM-Tastgrad); OCPP-Status bauen darauf auf.
Die vier Lademodi
| Mode | Versorgung | Schutz und Kommunikation | Typischer Einsatz |
|---|---|---|---|
| Mode 1 | Haushalts- oder Industriesteckdose, AC | Keine Kommunikation; Schutz nur durch die Installation | Leichtfahrzeuge; für Pkw in vielen Ländern eingeschränkt oder unzulässig |
| Mode 2 | Haushalts- oder Industriesteckdose, AC | Steuer- und Schutzeinrichtung im Kabel (IC-CPD) mit Control Pilot | Mobile Ladekabel, gelegentliche Nutzung |
| Mode 3 | Fest installierte AC-Ladeeinrichtung | Control Pilot und Steckererkennung in der Station | Wallboxen, öffentliche AC-Ladepunkte |
| Mode 4 | DC aus externem Ladegerät | Pilot plus digitale Kommunikation (z. B. ISO 15118, DIN 70121, CHAdeMO, GB/T) | DC-Schnelllader |
Mode 1
Das Auto wird ohne Kommunikation direkt an eine normale Steckdose angeschlossen. Mangels Steuerung und Zusatzschutz schränken viele Länder Mode 1 für Elektroautos ein oder verbieten ihn. Relevant ist er vor allem für E-Bikes und sehr leichte Fahrzeuge.
Mode 2
Ein mobiles Kabel mit Steuerbox (IC-CPD) verbindet das Auto mit einer Haushalts- oder Industriesteckdose. Die Box bietet Fehlerstromschutz und ein Control-Pilot-Signal. Mode 2 ist als Notlösung praktisch, doch dauerhaft hohe Ströme an Haushaltssteckdosen können Leitungen überhitzen; eine feste Installation ersetzt er nicht.
Mode 3
Die Ladeeinrichtung ist fest installiert, Schutz und Pilotsteuerung sind in der Station integriert. Das meinen die meisten mit AC-Ladestation oder Wallbox, und es ist der Modus öffentlicher AC-Ladepunkte mit Typ-2-Steckdose in Europa. Siehe unseren Leitfaden zu Steckertypen.
Mode 4
Die Umwandlung von AC in DC erfolgt in der Ladestation, die Gleichstrom direkt in die Batterie liefert. Weil der Lader den Bedarf der Batterie genau einhalten muss, nutzt Mode 4 zusätzlich zur Pilotschaltung digitale Kommunikation.
Der Control Pilot: So sprechen Auto und Lader miteinander
In Mode 2, 3 und 4 trägt eine eigene Control-Pilot-Leitung (CP) ein einfaches, aber cleveres Signal. Die Ladestation legt eine Spannung an, das Auto verändert sie durch Zuschalten von Widerständen. Der resultierende Spannungspegel zeigt beiden Seiten den aktuellen Zustand.
| Zustand | Pilotspannung (ca.) | Bedeutung |
|---|---|---|
| A | +12 V | Kein Fahrzeug verbunden |
| B | +9 V | Fahrzeug verbunden, nicht ladebereit |
| C | +6 V | Fahrzeug verbunden und lädt |
| D | +3 V | Laden mit Belüftungsanforderung (heute selten) |
| E | 0 V | Fehler, z. B. Kurzschluss oder keine Versorgung |
| F | −12 V | Ladestation nicht verfügbar oder gestört |
PWM: Wie viel Strom das Auto ziehen darf
Sobald ein Fahrzeug verbunden ist, schaltet die Ladestation den Pilot auf ein 1-kHz-Rechtecksignal. Der Tastgrad, also der Zeitanteil mit hohem Pegel, gibt dem Auto den maximalen Strom vor. Im üblichen Bereich entspricht der Strom in Ampere etwa dem Tastgrad in Prozent mal 0,6. Ein Tastgrad von 50 % bedeutet beispielsweise rund 30 A. Ein Tastgrad von 5 % hat eine Sonderbedeutung: Er fordert digitale Kommunikation an, auf diese Weise werden Protokolle wie ISO 15118 gestartet.
So erreicht auch Smart Charging beim AC-Laden das Auto. Sendet Ihr Managementsystem per OCPP ein niedrigeres Leistungslimit an eine Ladestation, senkt diese den PWM-Tastgrad, und das Auto reduziert seinen Ladestrom. Die Backend-Seite erklärt unser Leitfaden zu Smart Charging und Lastmanagement.
Der Proximity Pilot
Ein zweites Signal, der Proximity Pilot (PP), bestätigt, dass ein Stecker steckt, und zeigt bei Typ-2-Kabeln über einen Widerstand im Stecker die Strombelastbarkeit des Kabels an. Die Ladestation bietet nie mehr Strom an, als das Kabel tragen kann. Ein beschädigter oder falscher Kabelwiderstand ist eine häufige Ursache für „eingesteckt, aber lädt nicht“.
Von Pilotzuständen zu OCPP-Status
Ihr Lademanagement-System sieht keine Pilotspannungen, doch die Ladestation übersetzt sie in OCPP-Ladepunktstatus:
| Pilotsituation | Typischer OCPP-1.6-Status |
|---|---|
| Zustand A, kein Auto | Available |
| Zustand B, Auto verbunden, wartet auf Autorisierung oder nicht bereit | Preparing, bzw. SuspendedEV während einer Sitzung |
| Zustand C, lädt | Charging |
| Ladestation begrenzt Strom auf null | SuspendedEVSE |
| Zustand E oder F, Fehler | Faulted, mit Fehlercode |
Diese Zuordnung hilft bei der Fehlersuche. Ein Ladepunkt, der in Preparing hängt, bedeutet oft, dass das Auto in Zustand B auf Autorisierung wartet oder der Pilot Zustand C nicht erreicht. Details in unserem Beitrag zu StatusNotification und Ladepunktstatus.
Häufig gestellte Fragen
Welchen Lademodus nutzen öffentliche AC-Ladepunkte?
Mode 3. Schutz und Pilotsteuerung sitzen in der Ladestation; das Auto wird in Europa über eine Typ-2-Steckdose oder ein fest angeschlagenes Kabel verbunden.
Ist Laden in Mode 2 sicher?
Mode 2 enthält Schutz in der Kabelbox und ist für gelegentliche Nutzung an einer geeigneten Steckdose sicher. Für tägliches Laden wird eine feste Mode-3-Installation empfohlen.
Was bedeutet ein Tastgrad von 5 %?
Er signalisiert, dass digitale Kommunikation, etwa ISO 15118, statt des einfachen PWM-Stromsignals erforderlich ist.
Warum zeigt meine Ladestation Preparing, startet aber nicht?
Häufige Gründe sind fehlende Autorisierung, ein Auto, das keine Energie anfordert (bleibt in Zustand B), oder ein über den Proximity Pilot erkanntes Kabelproblem.
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