Baubiologie und Oekologie

Gesundes Bauen und Wohnen

Bayreuth, 25.05.2018

 

Die Tücken beim Laden von Elektroautos

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Die Tücken beim Laden von Elektroautos
19.04.2018 - Eine Million Elektroautos sollten laut Vorgabe der Bundesregierung bereits im Jahr 2020 auf Deutschlands Straßen rollen. "Im Grunde können wir froh sein, dass die Entwicklung nun doch langsamer als erwartet geht", sagt Elektromeister Bernd Zeilmann als Vertreter der Handwerkskammer Bayreuth. Bei einem öffentlichen Vortrag auf Einladung der Naturschutzverbände und dem Carsharing Verein sieht Zeilmann den Ladevorgang als Engpass an. Einerseits sind die öffentlichen Ladestationen erst im Aufbau begriffen und die Abrechnungsmodalitäten noch nicht zertifiziert. Andererseits lassen sich die Batterien nicht so einfach über Nacht zu Hause aufladen. Dazu gehören vorbereitende Maßnahmen zur Ertüchtigung der Elektroinstallation und ein Sicherheitskonzept. "Wenn von einer einfachen Steckdose aus mehr als zehn Ampere über mehrere Stunden gezogen werden, wird das Kabel heiß und kann im schlimmsten Fall einen Brand auflösen", so der Elektromeister.

Mögliche Ladeeinrichtungen im privaten Haushalt

Für den Laien scheint der Ladevorgang denkbar einfach: Ein Stromkabel verbindet die Steckdose am Haus mit dem Anschluss im Elektroauto und die Batterie lädt sich über Nacht auf. Wegen fehlender Sicherungsmaßnahmen und der oben erwähnten Überhitzungsgefahr zieht die Fachgemeinschaft für effiziente Energieanwendung (HEA) diese Möglichkeit nur für das Aufladen von Kleinfahrzeugen wie Pedelecs oder Segways in Betracht. Wer Elektroautos aufladen will, sollte mindestens eine Steuer- und Schutzeinrichtung zwischen Steckdose und Batterie schalten, da diese den Ladevorgang im Gefahrfall abbricht. Noch eine Sicherheitsstufe höher bringt den Anwender eine fest installierte Ladeeinrichtung. Unter dem Begriff Wallbox (Wandbox) verbirgt sich eine Einrichtung, die im Datenaustausch mit dem Fahrzeug steht und den maximal zulässigen Ladestrom vorgibt. Wesentlich verkürzen lässt sich der Ladevorgang durch die Verwendung von Drehstrom (3-phasig, 400 Volt Spannung) in Gegensatz zur 1-phasigen Schuko-Steckdose mit 230 Volt Netzspannung. Bei Neubau eines Hauses sollte der 3-phasige Anschluss unbedingt in der Garage oder am Stellplatz vorgesehen werden.

Die bestehende Elektroinstallation im Haus muss ertüchtigt werden

Vor dem Kauf eines Elektroautos sollte der Hausherr die Leitungslängen, Leiterquerschnitte, Schalter und Schutzeinrichtungen hinsichtlich Dauerstrombelastung überprüfen lassen. Ladeeinrichtungen benötigen einen eigenen Stromkreis mit eigenem Fehlerstrom-Schutzschalter. Elektromeister Bernd Zeilmann empfiehlt den Einbau eines separaten Schutzschalters vom Typ B, da beim Ladevorgang Oberwellen entstehen, welche der hausübliche Schutzschalter vom Typ A nicht verträgt. Ladeeinrichtungen mit einer Ladeleistung von mehr als 4,6 kW müssen gemäß den technischen Anschlussbedingungen des Netzbetreibers 3-phasig angeschlossen werden. Durch diese Maßnahme werden ungleichmäßige Belastungen in den Niederspannungsverteilnetzen vermieden. Wenn Ladeeinrichtungen mit einer Nennleistung von mehr als 12 kW vorgesehen sind, muss der Netzbetreiber der Einrichtung zustimmen. Die relevanten technischen Regeln und DIN-Normen für die Einrichtung von Elektroinstallationen sind am Ende des Textes gelistet.

Stromfluss und Ladeleistung bestimmen die Ladedauer

Bei Verwendung eines 1-phasigen Stromkreises mit einer CEE-Steckdose beträgt die typische Ladeleistung 3,7 kW bei einer Stromstärke von 16 Ampere. Der Ladevorgang dauert mindestens sechs bis acht Stunden. Steht ein 3-phasiger Stromkreis zur Verfügung, erhöht sich die typische Ladeleistung bis auf 22 kW bei einer Stromstärke vom 32 Ampere. Die Ladezeit verkürzt sich auf ca. zwei Stunden. Noch deutlich kürzere Ladezeiten versprechen Schnellladeeinrichtungen mit Gleichstrom (DC). Mindestens 50 kW Ladeleistung wird damit erreicht. An deutschen Autobahnraststätten entstehen zur Zeit Schnellladeeinrichtungen mit einer Leistung bis zu 350 kW. Experten sehen darin aber ein Risiko für die Lebensdauer der Batterien. "Schnellladen sollte nur die Ausnahme darstellen", sagt Elektromeister Zeilmann und empfiehlt, die Batterie nur zu 80% voll zu machen.

Verordnungen und Normen

DIN 18015-1:2013-09 - Elektrische Anlagen in Wohngebäuden – Teil 1: Planungsgrundlagen
DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1):2012-01) Elektrische Ausrüstung von Elektro-Straßenfahrzeugen Teil 1
DIN EN 61851-23 (VDE 0122-2-3):2014-11 - Konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge – Teil 23: Gleichstromladestationen für Elektrofahrzeuge
DIN EN 62196-2 (VDE 0623-5-2):2014-12 - Stecker, Steckdosen, Fahrzeugkupplungen und Fahrzeugstecker – Konduktives Laden von Elektro- fahrzeugen – Teil 2: Anforderungen und Hauptmaße für die Kompatibilität und Austauschbarkeit von Stift- und Buchsensteckvorrichtungen für Wechsel- strom
DIN EN 62196-3 (VDE 0623-5-3):2015-05 - Stecker, Steckdosen und Fahrzeugsteckvorrichtun- gen – Konduktives Laden von Elektrofahrzeugen – Teil 3: Anforderungen an und Hauptmaße für Stifte und Buchsen für die Austauschbarkeit von Fahrzeugsteckvorrichtungen zum dedizierten Laden mit Gleichstrom und als kombinierte Ausführung zum Laden mit Wechselstrom / Gleichstrom
DIN VDE 0620-1:2016-01 - Stecker und Steckdosen für den Hausgebrauch und ähnliche Anwendungen – Teil 1: Allgemeine Anforderungen an ortsfeste Steckdosen
IEC 62752:2016 - In-cable control and protection device for mode 2 charging of electric road vehicles (IC-CPD)
ISO 15118 - Straßenfahrzeuge – Kommunikationsschnittstelle zwischen Fahrzeug und Ladestation
VdS 3471 - Ladestationen für Elektrostraßenfahrzeuge – Publikation der deutschen Versicherer zur Schadenverhütung

Links

www.zwei.org Ladeinfrastruktur Elektromobilität - Der Technische Leitfaden (Version 2)
www.nationale-plattform.elektromobilitaet.de
www.starterset-elektomobiliät.de
www.goingelectric.de
www.energieportal24.de Fahrzeuge / Herstellertypen
www.mennekes.de Steckersysteme







 


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