{"id":33963,"date":"2026-08-13T01:19:43","date_gmt":"2026-08-13T01:19:43","guid":{"rendered":"https:\/\/trumonytechs.com\/?p=33963"},"modified":"2026-08-13T03:30:10","modified_gmt":"2026-08-13T03:30:10","slug":"flussigkeitskuhltechnik-fur-schnellladestationen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.trumonytechs.com\/de\/liquid-cooling-technology-for-fast-charging-stations\/","title":{"rendered":"Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchltechnik f\u00fcr Schnellladestationen"},"content":{"rendered":"

Die Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchlung f\u00fcr Schnellladestationen kommt an zwei Stellen zum Einsatz: im Kabel- und Steckerbauteil sowie in den Leistungsmodulen im Geh\u00e4use. Welche Zone die Ladeleistung einer Station begrenzt, h\u00e4ngt vom Dauerstrom, dem Leiterwiderstand, der Auslegungsumgebung und dem Betriebszyklus ab, nicht allein von der Nennleistung. Die publizierten Kabelklassen geben einen schnellen \u00dcberblick. Bei gleicher Nennspannung von 1000 V gibt ein Hersteller 375 A Dauerstrom ohne K\u00fchlung und 800 A mit K\u00fchlung an. Die Verluste im Geh\u00e4use h\u00e4ngen von der Moduleffizienz ab und skalieren mit der Leistung. Beide Zonen werden separat spezifiziert, und viele Stationen k\u00fchlen nur eine.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Artikel<\/th>\nWert oder Status (Stand: August 2026)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Temperaturanstieg an den Steckverbinderanschl\u00fcssen<\/td>\n\u226450 K, als Typpr\u00fcfungsanforderung gem\u00e4\u00df IEC 62196-1<\/td>\n<\/tr>\n
IEC 62196-1 aktuelle Ausgabe<\/td>\nAusgabe 5.0, ver\u00f6ffentlicht am 25.11.2025; \u2264690 V AC bei \u2264250 A, \u22641.500 V DC bei \u2264800 A<\/td>\n<\/tr>\n
IEC 62196-3 aktuelle Ausgabe<\/td>\nAusgabe 3.0, ver\u00f6ffentlicht am 23.04.2026; IEC TS 62196-3-1 als normativer Anhang AA aufgenommen.<\/td>\n<\/tr>\n
IEC TS 63379 (Megawatt-Koppler)<\/td>\nAusgabe 1.0, ver\u00f6ffentlicht am 28.01.2026; \u22641.500 V DC, \u22643.000 A; thermische Sensorik oder W\u00e4rmetransport plus thermische Sensorik<\/td>\n<\/tr>\n
IEC 61851-23-3 (MCS-Stationsseite)<\/td>\nDie Abstimmungsfrist f\u00fcr FDIS endete am 22. Mai 2026; bitte pr\u00fcfen Sie den aktuellen Status, bevor Sie zitieren.<\/td>\n<\/tr>\n
Ver\u00f6ffentlichte CCS-Kabelklassen, ein Hersteller<\/td>\n375 A Dauerstrom ungek\u00fchlt; 500 A und 800 A Dauerstrom gek\u00fchlt, alle Nennspannung 1000 V<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Wie die Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchlungstechnologie f\u00fcr Schnellladestationen funktioniert<\/h2>\n

Eine fl\u00fcssigkeitsgek\u00fchlte Ladestation f\u00fchrt die W\u00e4rme von der Kabel- und Steckerbaugruppe, den Netzteilmodulen im Geh\u00e4use oder von beiden ab, je nachdem, wo die Konstruktion an ihre Grenzen st\u00f6\u00dft. Die Architektur variiert je nach Produkt: separate K\u00fchleinheiten pro Funktion oder ein integriertes W\u00e4rmemanagementsystem. W\u00e4rmetauscher<\/a> Die aufgenommene W\u00e4rme wird abgeleitet, meist durch einen Au\u00dfenluftk\u00fchler, obwohl auch K\u00fchl- und Verdunstungsk\u00fchlungen m\u00f6glich sind. Die gelieferte Stromst\u00e4rke, der Wirkungsgrad des Moduls und die Umgebungstemperatur am Standort bestimmen, wie viel W\u00e4rme der Kreislauf transportiert.<\/p>\n

\"Diagramm<\/p>\n

Die im Regelkreis integrierte Messtechnik steuert die Steuerlogik des Ladeger\u00e4ts. Phoenix Kontakt<\/a> Das Unternehmen ver\u00f6ffentlicht eine typische Konfiguration f\u00fcr seine gek\u00fchlten CCS-Baugruppen: Pt-1000-Sensoren im Stecker, ein Wasser-Glykol-K\u00fchlmittel und eine K\u00fchlmittelleckageerkennung durch die Isolations\u00fcberwachung der Station vor Beginn einer Messung. Bei sinkendem Durchfluss oder steigender K\u00fchlmitteltemperatur unterbricht die Steuerung den Ausgangsstrom, anstatt die Kontakttemperatur weiter ansteigen zu lassen. Die Schwellenwerte sind in den Inbetriebnahmedaten und nicht im Datenblatt enthalten.<\/p>\n

Die gesamte Schleife dient dazu, eine Temperaturerh\u00f6hung \u00fcber die Umgebungstemperatur zu erzielen, die unter den angegebenen Testbedingungen nachgewiesen wurde. IEC 62196-1 legt eine Typpr\u00fcfungsanforderung von 50 K f\u00fcr die Anschlusstemperaturerh\u00f6hung im Ladestecker fest. Die Fu\u00dfnote desselben Herstellers stellt klar: Die Dauerstrombelastbarkeit eines gek\u00fchlten Kabels h\u00e4ngt sowohl von den normativen Grenzwerten als auch von der verf\u00fcgbaren K\u00fchlleistung ab. Das Verhalten im praktischen Einsatz wird durch mehr als nur die Typpr\u00fcfung bestimmt; dazu geh\u00f6ren Oberfl\u00e4chentemperaturgrenzwerte, der angegebene Betriebsbereich und die \u00dcberwachung durch die Station selbst.<\/p>\n

Wenn die Verluste beim Umbau der Schr\u00e4nke die K\u00fchllast dominieren<\/h2>\n

Die Verluste bei der Geh\u00e4useumwandlung dominieren die K\u00fchllast, wenn die Ineffizienz des Moduls mehr Kilowatt erzeugt, als Kabel und Stecker abf\u00fchren. Die Ladeleistung allein reicht f\u00fcr diesen Vergleich nicht aus. Es bedarf der gemessenen Wirkungsgradkennlinie des Moduls sowie der Widerstands- oder W\u00e4rmemessdaten der Kabelbaugruppe.<\/p>\n

Die Abw\u00e4rme im Schaltschrank ergibt sich allein aus dem Wirkungsgrad: Q \u2248 P \u00d7 (1\/\u03b7 \u2212 1). Bei einem Wirkungsgrad von 951 \u00b5m (TP4T) verbraucht ein 480-kW-Schaltschrank etwa 25 kW. Bei 981 \u00b5m (TP4T) verbraucht derselbe Schaltschrank etwa 10 kW, wodurch sich die relative Bedeutung der Kabel-, Sammelschienen- und Hilfsverluste deutlich \u00e4ndert. Setzen Sie Ihre eigenen Werte in dieselbe Formel ein: Nehmen Sie die Nennleistung des Schaltschranks, teilen Sie diese durch den Volllastwirkungsgrad Ihres Moduls und subtrahieren Sie anschlie\u00dfend die Nennleistung.<\/p>\n

Beide Effizienzwerte stammen aus einem ver\u00f6ffentlichte thermische Studie eines 20-kW-Gleichstrom-Lademoduls<\/a>. Es werden etwa 961 T\/4T bei einer Last von 45\u2013551 T\/4T und 951 T\/4T bei Volllast angegeben. Diese Kurve bezieht sich auf das untersuchte Modul. Moderne Siliziumkarbid-Bauteile erreichen h\u00f6here Werte, daher muss die Wirkungsgradkennlinie f\u00fcr das tats\u00e4chlich spezifizierte Modul erstellt werden.<\/p>\n

Die Verluste in Kabeln und Steckverbindern verhalten sich unterschiedlich, da Leiterquerschnitt, Kontaktwiderstand und Kabell\u00e4nge eine Rolle spielen. Der Zusammenhang ist vorhersehbar: Die Joulesche Erw\u00e4rmung skaliert quadratisch mit dem Strom, sodass sich die Leiterverluste bei konstantem Widerstand ann\u00e4hernd verdoppeln, wenn der Strom eines Kabels von 350 A auf 500 A erh\u00f6ht wird.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Hitzezone<\/th>\nDominanter Verlust<\/th>\nWas bestimmt die Gr\u00f6\u00dfe?<\/th>\nH\u00e4ngt davon ab<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Gleichrichtermodule im Schaltschrank<\/td>\nSchalt- und Leitungsverluste<\/td>\nAusgabe multipliziert mit (1\/\u03b7 \u2212 1)<\/td>\nGemessene Wirkungsgradkennlinie, Auslastungsgrad, Modulanzahl<\/td>\n<\/tr>\n
Kabeladern<\/td>\nI\u00b2R-Heizung<\/td>\nSteigt mit dem Quadrat des Stroms<\/td>\nQuerschnitt, Kabell\u00e4nge, K\u00fchlmitteldurchflussrate<\/td>\n<\/tr>\n
Steckverbinderkontakte<\/td>\nKontaktwiderstand \u00fcber eine kleine Schnittstelle<\/td>\nBeschr\u00e4nkt durch die Typtest-Anstiegsanforderung<\/td>\nKontaktplattierung und Verschlei\u00df, Passkraft, Umgebungsbedingungen<\/td>\n<\/tr>\n
Hilfssysteme im Regelkreis (Pumpe, L\u00fcfter, Steuerung)<\/td>\nKontinuierlicher parasit\u00e4rer Stromverbrauch<\/td>\nKlein, aber immer pr\u00e4sent<\/td>\nPumpenkopf, L\u00fcftersteuerungsstrategie, Standby-Logik<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Wenn man den K\u00fchlkreislauf anhand des Typenschilds des Spenders dimensioniert, ohne den Wirkungsgrad des Moduls unter Volllast zu \u00fcberpr\u00fcfen, macht sich die Unterversorgung selten bemerkbar. Sie zeigt sich erst bei der ersten Hitzewelle durch unerkl\u00e4rliche Stromreduzierung. Die Untersuchung beginnt \u00fcblicherweise am Kabel, da dieses der sichtbare Teil ist.<\/p>\n

\"Offener<\/p>\n

Wahl zwischen Fl\u00fcssigkeits- und Luftk\u00fchlung an einer Ladestation<\/h2>\n

Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchlung ist an Ladestationen dann sinnvoll, wenn Dauerstrom, Leiterquerschnitt und Umgebungsbedingungen nicht mehr mit Luftk\u00fchlung vereinbar sind. Es gibt keine allgemeing\u00fcltige Kilowattzahl, die diesen Punkt markiert. Einschaltdauer und zul\u00e4ssiges Kabelgewicht spielen dabei eine wichtige Rolle. Die ver\u00f6ffentlichten Daten eines Herstellers verdeutlichen die Unterschiede bei einer Nennspannung von 1000 V: 375 A Dauerstrom ohne K\u00fchlung, 500 A und 800 A Dauerstrom mit K\u00fchlung.<\/p>\n

Der Unterschied zwischen diesen Stromklassen ist die zentrale technische Fragestellung. Bei gleichem Leiterwiderstand w\u00fcrde eine Erh\u00f6hung von 375 A auf 800 A den I\u00b2R-Verlust um etwa den Faktor 4,5 erh\u00f6hen. In der Praxis ist der Widerstand jedoch nicht konstant. Die ungek\u00fchlte Stromklasse erreicht ihre Nennleistung stattdessen durch einen gr\u00f6\u00dferen Leiterquerschnitt. Daher muss die K\u00fchlleistung gegen\u00fcber dem Kupferwert abgewogen werden, wodurch Kabelgewicht und Handhabung die thermische Bewertung beeinflussen. Gek\u00fchlte Kabel werden unter anderem mit ihrem geringeren Gewicht und der einfacheren Handhabung beworben. Dies ist \u00fcberall dort relevant, wo Verbraucher Ger\u00e4te ohne fremde Hilfe anschlie\u00dfen.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Website-Profil<\/th>\nTypischer Ausgangspunkt<\/th>\n\u00dcberpr\u00fcfen Sie<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Arbeitsplatz- oder Ziel-DC, \u2264150 kW, geringe gleichzeitige Nutzung<\/td>\nLuftgek\u00fchltes Kabel, luftgek\u00fchltes Geh\u00e4use<\/td>\nDauerstrom pro Steckdose bei Auslegungsumgebungstemperatur; Wartungszugang zu den Filtern<\/td>\n<\/tr>\n
Autobahn oder Knotenpunkt, 250\u2013400 kW, aufeinanderfolgende Sitzungen<\/td>\nGek\u00fchltes Kabel, wobei die Geh\u00e4usek\u00fchlung anhand der Moduleffizienzkarte bestimmt wird<\/td>\nDauerleistung bei Auslegungsumgebungstemperatur; K\u00fchlmittel-Gefrierpunkt gegen\u00fcber dem Winterminimum<\/td>\n<\/tr>\n
Geschlossene oder unterirdische Parkpl\u00e4tze<\/td>\nDie W\u00e4rmeabfuhr erfolgt nach au\u00dfen, die K\u00fchlart ist architekturabh\u00e4ngig.<\/td>\n\u00d6rtliche Brandschutz-, L\u00fcftungs- und Bauvorschriften; L\u00e4rmgrenzwert an der Grundst\u00fccksgrenze<\/td>\n<\/tr>\n
Depot- oder Schwerlastbetrieb, Megawattklasse<\/td>\nK\u00fchlung sowohl am Kabel als auch am Geh\u00e4use<\/td>\nKupplung gem\u00e4\u00df IEC TS 63379; K\u00fchlmittel- und Schnittstellenkompatibilit\u00e4t mit der Fahrzeugseite<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Jede Zeile bildet den Ausgangspunkt f\u00fcr eine Spezifikationsdiskussion. Gleichzeitigkeitsfaktor, Leistungsverteilung, IP-Schutzart, Staub- und Salzbest\u00e4ndigkeit, Leistungsdichte des Geh\u00e4uses, Redundanz und lokale Vorschriften beeinflussen die Antwort. Die Architektur des Ladeger\u00e4teherstellers legt zudem fest, welche Zonen ein K\u00e4ufer \u00fcberhaupt separat spezifizieren kann.<\/p>\n

Eine Ladestation am Arbeitsplatz mit einer Leistung von 60 bis 120 kW steht die meiste Zeit ungenutzt herum. Ein Fl\u00fcssigkeitskreislauf erfordert zus\u00e4tzliche Pumpen, Dichtungen, K\u00fchlmittelkontrollen und birgt das Risiko eines Leckageausfalls \u2013 etwas, das f\u00fcr den Standort unn\u00f6tig ist. Das Geld sollte besser in den Netzanschluss investiert werden.<\/p>\n

Kabel- und Geh\u00e4usek\u00fchlung k\u00f6nnen einzeln oder in Kombination eingesetzt werden, je nachdem, welche Zone zuerst ihre Leistungsgrenze erreicht. Die Kombination eines gek\u00fchlten Kabels mit einem luftgek\u00fchlten Geh\u00e4use ist eine g\u00e4ngige Konfiguration im mittleren Leistungsbereich.<\/p>\n

Auslegungsvariablen der K\u00fchlplatte f\u00fcr Ladeschrank-Leistungsmodule<\/h2>\n

Die Leistung einer K\u00fchlplatte in einem Ladeschrank h\u00e4ngt von vier interagierenden Variablen ab: der K\u00fchlmitteleintrittstemperatur, dem Durchfluss im Verh\u00e4ltnis zum zul\u00e4ssigen Druckverlust, der Kanalgeometrie unterhalb der Verluststellen und der Schnittstelle zwischen Platte und Modulgrundplatte. Der W\u00e4rmestrom an der Verluststelle, nicht die Gesamtleistung des Moduls, bestimmt, wie stark die Geometrie beansprucht wird.<\/p>\n

Die Einlasstemperatur wird au\u00dferhalb des Geh\u00e4uses eingestellt. In einem Trockenk\u00fchler, der ohne Verdunstungsunterst\u00fctzung oder K\u00fchlung arbeitet, bleibt die K\u00fchlmittelvorlauftemperatur um die Ann\u00e4herungstemperatur des K\u00fchlers \u00fcber der Umgebungstemperatur (Trockenkugeltemperatur). Eine Platte, die f\u00fcr eine Einlasstemperatur von 30 \u00b0C ausgelegt ist, erreicht nicht dieselbe Modultemperatur, wenn die Auslegungsumgebungstemperatur im Sommer 40 \u00b0C betr\u00e4gt. Die Dimensionierungsgr\u00f6\u00dfe ergibt sich daher aus der Auslegungsumgebungstemperatur des Standorts zuz\u00fcglich dieser Ann\u00e4herungstemperatur.<\/p>\n

An der Schnittstelle weicht die gemessene Leistung von der Simulation ab. Die Ebenheit der Grundplatte, die Dicke des Schnittstellenmaterials und das Anzugsmoment beeinflussen den Kontaktwiderstand. Eine Platte, die in der Analyse die Zielvorgabe erf\u00fcllt, kann diese dennoch verfehlen, sobald die Modulgrundplatte au\u00dferhalb der f\u00fcr das Schnittstellenmaterial festgelegten Ebenheitstoleranz liegt.<\/p>\n

\"Eine<\/p>\n

Die Spezifikation f\u00fcr K\u00fchlplatten von Ladeschr\u00e4nken sollte mindestens Folgendes enthalten:<\/p>\n