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VW ID3

Aufbau eines Elektroautos

  1. Die Batterie
  2. Elektromotor mit Laderegler
  3. Die Ladesteckdose

Wall box - Die Ladestation für Elektroautos - ratgeber

1. ELEKTROAUTO LADEN


1.1 Wie funktioniert das laden?

Der Elektromotor

Das Fahrzeug wird über den Elektromotor angetrieben. Je nach Modell besitzt der E-Motor unterschiedliche Gesamtleistungen. Beim ID3 beispielsweise beträgt die Gesamtleistung 150kW. Auf 100km Verbraucht der E-Golf ca. 13,8kWh.


Die Batterie

Die Batterie versorgt den E-Motor mit Energie. Die Aufladung erfolgt mittels Rückgewinnung durch das Abbremsen (Rekuperation) oder durch den Anschluss an eine Ladestation. Die Kapazität der Batterie bestimmt die Reichweite*. Beim ID3 beträgt die Akkukapazität bis zu 77kWh.

Akkukapazität / Verbrauch = Reichweite

77kWh / 13,8kWh * 100 = 557km* (Theoretische Reichweite des VW ID3)

*hängt auch vom Fahrstil, Strecke, Heizung etc. ab

Der Laderegler

Ist ein Ladegerät das im E-Auto integriert ist. Der Laderegler wandelt den Wechselstrom der Ladestation in Gleichstrom um. Gleichzeitig begrenzt er die Leistungsaufnahme auf den maximalen Wert, den die Ladestation und der Laderegler selbst, zulässt. Das Ladegerät im ID3 unterstützt das Wechselstrom Laden mit 11kW.

Akkukapazität / Ladeleistung = Ladedauer

77kWh / 11kW = 7 Std. (Theoretische Ladedauer des VW ID3 mit 11kW)

Die Ladesteckdose

Die Hersteller rüsten die Fahrzeuge mit einer oder zwei Ladesteckdosen aus.

  1. Einmal zum normalen laden mit Wechselstrom (1-Phasig) oder beschleunigten laden mit Drehstrom (3-Phasig) über Typ1 oder Typ2 Ladestecker.
  2. Aufladen an Schnellladestation mit Gleichstrom (DC) über CCS oder CHAdeMO Ladestecker.

1.2 Welche Steckertypen für E-Autos gibt es?

Wall box - Ladestation für Elektroautos - typ1 ladestecker elektroautoTyp 1 Ladestecker

  • Verwendet von asiatischen Herstellern
  • Unterstützt Ladeleistungen bis 7,4kW
  • Unüblich in Europa
  • kaum Ladesäulen mit Typ1 Steckern

Wall box - Ladestation für Elektroautos - typ 2 ladestecker elektroautoTyp 2 Ladestecker

  • Gilt als Europaweiter Standard
  • Unterstützt Ladeleistungen bis 43kW
  • Die meisten Ladestationen sind mit Typ 2 Steckern ausgestattet

Wall box - Ladestation für Elektroautos - ccs ladestecker elektroautoCCS Ladestecker

  • Bedeutet Combined Charging System
  • Unterstützt Schnellladefunktion
  • Laden mit Wechsel – und Gleichstrom
  • Ladeleistungen bis 170kW möglich

Wall box CHAdeMO ladestecker elektroautoCHAdeMO Ladestecker

  • Japanischer Schnellladestecker
  • Konzipiert für laden mit Gleichstrom
  • Unterstützt Ladeleistungen bis 100kW

Wall box typ 2 ladestecker elektroautoTesla Supercharger

  • Modifizierter Typ 2 Stecker
  • Für Wechsel – und Gleichstrom laden
  • Ladeleistungen bis 150kW
  • Gleichstrom laden nur an Supercharger oder mit CCS Adapter

Wall box Schukosteckdose elektroauto ladesteckerSchukostecker

  • Die normal Haushaltssteckdose
  • Ladeleistungen bis max. 3,7kW
  • Gelegentlich auch an Ladesäulen zu finden

 

1.3 Welche Lademodi gibt es?

Der Lademodus bestimmt das Niveau der Sicherheit – Für das laden von Elektrofahrzeugen wurden Normen definiert, in denen der Ladevorgang in 4 Lademodi unterteilt wird und sich wie folgt darstellt.

Modus 1

Laden an einer Schukosteckdose oder Drehstrom CEE Dose ohne das eine Kommunikation stattfindet. Dieser Modus bietet die geringste Sicherheit da das Risiko der Überhitzung besteht. Dieser Lademodi wird nicht empfohlen und ist in anderen Ländern bereits verboten.

Modus 2

Laden an einer Schukosteckdose oder Drehstrom CEE Dose mit dazwischen geschalteten Steuereinheit. Die Steuereinheit überwacht dabei den Ladungsvorgang. Modus 2 bietet ein akzeptables Sicherheitsniveau und kommt bei den klassischen mobilen Ladestationen zum Einsatz.

Modus 3

Laden an einer Wall box oder Ladesäule. Dieser Lademodi bietet ein hohes Sicherheitsniveau. Die maximale Ladeleistung beträgt  43,5kW (63A). Die Kommunikation und Fehlerstromüberwachung sind im Gerät integriert.

Modus 4

Laden an einer DC Gleichstrom Schnellladestation. Hierbei wird das Auto über ein externes Ladegerät geladen das sich in der Ladestation befindet. Durch das Gleichstrom laden können Leistungen von 38kW bis 170kW oder schneller erreicht werden. Dieser Modus bietet ebenso ein hohes Sicherheitsniveau.

1.4 Ladeleistung – Das schwächste Glied bestimmt die Geschwindigkeit

Wollen wir den VW ID im Modus 3 laden besteht der Ladevorgang aus insgesamt drei Glieder – Ladestation, Kabel und Ladegerät im Fahrzeug. Das Ladegerät im ID3 unterstützt das Wechselstrom laden mit 11kW – ein Standard Typ2 Ladegabel das laden mit 22kW und unsere Wandladestation als Beispiel hat eine Ladeleistung von 22kW. In diesem Fall ist das „schwächste Glied“ das Ladegerät im Fahrzeug. Die Ladeleistung beträgt in diesem Fall 11kW.

Wallbox - Die Ladestation für Elektroautos - ladeleistung

 

2. DIE WALLBOX


2.1 Was ist eine Wallbox?

Eine Wallbox oder auch Wandladestation genannt ist eine Ladevorrichtung für Elektroauto. Vorzugsweise findet man sie im privaten – bis halb öffentlichen Bereich. Geprägt wurde der Begriff „Wallbox“ durch BMW die Ihre ersten Ladestationen so benannten. Mittlerweile hat sich der Begriff bei anderen Herstellern auch durchgesetzt. Eine Wall box ist also eine Wand Ladestation für Elektroautos.


2.2 Wie funktioniert eine Wall box?

Die Ladestation gibt die zur Verfügung stehende Leistung gleichmäßig in das E-Auto frei und überwacht den Ladevorgang auf eventuell auftretende Fehlerströme. Der Steuercontroller der Wall box kommuniziert mit dem Fahrzeug und steuert den Ladevorgang.

Mennekes AMTRON Compact 11 C2

 

2.3 Welchen Vorteil bietet eine Wall box?

Sicherheit – Sicheres laden Zuhause

Normale Steckdosen sind nur bedingt für hohe Dauerbelastungen ausgelegt. Wenn dazu noch geringe Leitungsquerschnitte, lange Leitungswege, wacklige Kontakte oder viele hintereinander geschaltete Verbraucher kommen, wird das laden an einer Haushaltssteckdose zur brenzligen Gefahr.

Laden Sie Ihr Elektroauto nur in Ausnahmefällen an einer Haushaltssteckdose.

Tipp: Wenn Sie weiterhin mit Schukosteckdose laden möchten lassen Sie einen E-Check Ihrer Anlage durchführen oder nutzen Sie eine Ladesteckdose.

Eine Wallbox ist für hohe Strombelastungen ausgelegt, zudem wird sie mit einer separaten Zuleitung und Schutzfunktion versehen, somit wird ein sicheres Laden gewährleistet.

Ladezeiten effektiv verkürzen

Das beste Argument für den Kauf einer E-Ladestation ist natürlich die Ladezeit- und Leistungsoptimierung. Im Vergleich zu einer Haushaltssteckdose lässt sich die Ladezeit durch die Nutzung einer Wallbox um das 2-10 fache verkürzen. Das liegt daran das eine Wall box mit Drehstrom (3-phasen) arbeitet. Somit lässt sich in kürzester Zeit Reichweite nachladen.

Lädst du noch oder fährst du schon?

Eine Wallbox steigert den Komfort

Dadurch das die Wallbox fest in der Garage oder Carport installiert wird, gewinnst du zusätzlich an Komfort. Einfach den Stecker von der Wandhalterung nehmen – einstecken – Fertig.Eine Wallbox mit integrierten Stromzähler behält die Kosten im Überblick, sollte die Ladestation über eine App Steuerbar sein, kannst du die alle Ladeinfomationen bequem vom Sofa überwachen. Ein integriertes Lastmanagement trägt zur Vermeidung von Lastspitzen im Heimnetz bei.

Kostenoptimierung

Laden Sie zu günstigen Strom-Tarifzeiten mit der Option „Zeitgesteuertes laden“. Verbinden Sie Ihre Wallbox mit einer Photovoltaik Anlage oder einem Stromspeicher. Somit tanken Sie günstig und kostenoptimiert.

 

 

2.4 Das solltest du vor dem Kauf einer Wallbox beachten!

Welche Ladeleistung soll die Wallbox haben?

Grundsätzlich empfehlen wir eine Ladestation mit 11 oder 22kW. Für den privaten Gebrauch hat sich die 11 kW Variante als beliebteste herausgestellt. Lesen Sie hier von was die Ladeleistung abhängt.

Wallbox 11kW

  • 5 mal schneller laden gegenüber einer Haushaltssteckdose
  • Ladeleistung lässt sich besser ins heimische Netz integrieren bei 35A Hausanschluss
  • keine Erhöhung des Stromtarifs weil mehr Leistung kostet auch mehr Grundgebühr
  • muss in der Regel nicht genehmigt werden (fragen Sie dennoch bei Ihrem Netzbetreiber nach)
  • kommt in der Regel ohne Lastmanagement aus (höhere kosten bei der Installation)

Wallbox 22kW

  • 10 mal schneller laden gegenüber einer Haushaltssteckdose
  • Ein Genehmigung Ihres Netzbetreibers ist notwendig
  • Muss der Hausanschluss (Sicherungen) geändert werden wird sich wahrscheinlich auch Ihre Grundgebühr erhöhen.
  • Eventuell Lastmanagement erforderlich um Lastspitzen im Haushalt zu vermeiden.
  • Zukunftssicher

Welcher Ladestecker wird an der Wallbox benötigt?

  • Der europäische Standard Stecker ist der Typ2-Stecker. Diese Steckertypen gibt es.
  • Typ1-Stecker werden vereinzelt noch in asiatische und amerikanische Modelle verbaut.
  • Durch ein Ladestation mit Steckdose erreicht man die höchste Kompatibilität, mittels Adapter lassen sich hier beide Modelle anschließen.

Welche Ausstattung muss die Wallbox haben?

Diese verschiedenen Extras in der Ausstattungen gibt es:

  • Kabellänge: Prüfen Sie vor dem kauf welche Kabellänge sie benötigen.
  • DC Fehlerschutz: Durch einen integrierten DC Fehlerschutz entfallen zusätzliche Kosten bei der Installation.
  • Zugangsschutz: Ermöglicht ein verriegeln der Ladefunktion über Schlüsselschalter oder RFID Karten.
  • Energiezähler: Durch einen Stromzähler lässt sich der Stromverbrauch dokumentieren und bei Bedarf mit dem Arbeitgeber abrechnen.
  • Ladeleistung anpassbar: Durch eine anpassbare Ladeleistung lässt sich die Wallbox in der Strom Aufnahme begrenzen.
  • Lastmanagement: Die Wallbox regelt automatisch die Leistungsaufnahme in Kombination mit einem separaten Smart Meter.
  • App Steuerung: Steuern Sie Ihre Wallbox bequem vom Handy aus.
  • Solar Integration: Über Potenzialfreie Kontakte lässt sich die Wallbox leichter mit einer Photovoltaik Anlage verbinden.

 

Jetzt passende Wallbox finden

 

3. Sicherheit bei Ladestationen


3.1 DC Fehlerschutz – Warum ist das wichtig?

Ein FI-Schalter Typ A gehört in jeder neueren Haus-Anlage zum Standard. Einfach erklärt misst der FI-Schalter den Strom der hinein fließt und den Strom der wieder zurück kommt. Diese beiden Werte ergeben zusammen Null. Treten durch einen Fehler Unregelmäßigkeiten auf, fließen unterschiedliche Ströme – die Werte sind dann ungleich Null und der FI schaltet im Millisekunden Bereich ab.

Der Typ A erkennt allerdings nur Wechselströme (AC) und keine Gleichströme (DC) wie wir sie in der Autobatterie haben. Fließen jetzt kleine DC Fehlerströme >6mA, ist der normale FI Typ A in seiner Funktion gestört. Sowohl die Ansprechzeit als auch der Ansprechwert wird negativ verändert, das kann dazu führen das der FI Typ A bei hohen Fehlerströmen nicht mehr auslöst. Im schlimmsten Fall sind das Ströme die über den menschlichen Körper fließen.

 

4. Wallbox installieren


Mit unseren Tipps und etwas handwerklichen Geschick kannst du dir ein paar hundert Euro bei der Montage sparen.

 

wallbox befestigen

Tipp1 – Montiere die Ladestation selbst

  • Bei den meisten Ladestation gehört eine sogenannte Bohrschablone schon zum Lieferumfang. Diese erleichtert, auch für ungeübte, dass anzeichnen der Bohrlöcher an die Wand.
  • Falls kein Montagematerial wie Schrauben/Dübel dabei ist, schaue in die beiliegende Installationsanleitung, dort gibt der Hersteller eine Empfehlung mit welchen Schrauben/Dübel Größe die Wall box befestigt werden muss. Orientiere dich daran.
  • Bohr die Löcher und befestige die Ladestation.

 

Tipp2 – Nutze die schon vorhandene Installation

  • Wenn du in deiner Garage/Carport oder Außenbereich eine CEE Steckdose (Starkstrom) besitzt, könntest du die Zuleitung nutzen um deine Wallbox anzuschließen.
  • Schaue zunächst um welche CEE es sich handelt, diese Angabe findest du auf dem Klappdeckel der Dose, dort steht z.b. 16A oder 32A.
  • Eine 16A CEE Steckdose sollte aber mit min. 2,5mm2 angeschlossen sein.
cee wallbox

 

wallbox hammer

Tipp3 – Erstelle Durchbrüche selbst

  • Erstelle benötigte Durchbrüche selbst. Benutze dafür einen langen und breiten Steinbohrer oder für Holz einen Kronenbohrer. Eventuell kommst du mit einen Hammer und Meisel aus.
  • Achte auf Unterputz verlegte Kabel oder Leitungen.

 

Tipp4 – Montiere Installationsrohre / Kabelkanal selbst

  • Auch die Installationsrohre kannst du selbst verlegen, nimm hierfür mindestens ein M25er Leerrohr + Kunststoffschellen oder Kabelkanal.
  • Viele Ladestation kannst du aber auch unterputz anschließen, hierfür werden Schlitzarbeiten nötig.
  • Im Außenbereich verwende wenn möglich die seitlichen – oder unteren Kabelöffnungen, dadurch bist du besser gegen eindringendes Wasser geschützt.

wallbox kabelkanal

 

wallbox kabel

Tipp5 – Ziehe die Kabel selbst

  • Der Kabelweg ist vorbereitet, ziehe die Kabel von deiner Unterverteilung bis zur Wallbox
  • Für die Zuleitung einer Wallbox empfehlen wir in jedemfall eine Verlegung von 5 x 6 mm2, damit bist du für Ladeleitungsänderungen gewappnet und es entstehen keine spätere zusätzliche Kosten.
  • Prüfe aber vorher ob sich ein 6 qmm Kabel an deine Wallbox anschließen lässt.
  • Für Ladeleistung bis 11kW verwende in jedemfall ein 5 x 2,5 qmm. Bei Kabellängen >50 Meter verwende ein 4 qmm Kabel.
  • Bei verlegung durch Erdreich oder im Außenbereich verwende Erdkabel mit der Bezeichnung NYY-I.

 

5. Förderung privater Ladestationen für Elektroauto


Förderung für private Ladestationen bietet das Bundesland Nordrhein-Westfalen. Wer sich hier eine Wallbox kaufen möchte bekommt bis zu 1000€ bzw. max. 50% der zuwendungsfähigen Ausgaben.

Weiter Informationen:

progres.nrw-Förderprogramm Elektromobilität

Antragsformular für Privatpersonen

 

6. Fragen und Antworten


Warum eine Wallbox kaufen?
Durch den Einsatz einer Wallbox lädst Du nicht nur Sicher sondern auch schneller und komfortabler als an einer herkömmlichen Haushaltssteckdose. Mit einer 22kW Wallbox kannst Du z.B. 10 mal schneller laden. Voraussetzung für hohe Ladeleistungen ist der Onboard Charger in deinem Elektroauto. #Vorteil-einer-Wallbox


Wo wird die Wallbox angeschlossen?
Wenn möglich, wird die Wallbox mit einer separaten Zuleitung und eigenen Absicherung, in die Elektroverteilung deines Hauses angeschlossen. #DC-Fehlerschutz


Wer installiert eine Wallbox?
Ein Elektriker schließt die Wallbox an und prüft die Leitungen und Absicherungen mit einem Messgerät. Um Geld zu sparen empfehlen wir ein paar vorarbeiten selbst zu erledigen. #Wallbox-installieren

Was bedeutet bzw. heißt Wallbox?
Den Begriff „Wallbox“ hat BMW zum ersten mal für ihre Ladestationen verwendet. Es bedeutet nichts anderes als Wand-Ladestation (für Elektroautos).


Wie funktioniert eine Wallbox?
Wallbox und Elektroauto kommunizieren vor dem Laden ein paar Sachen miteinander, z.B. wieviel Leistung das Fahrzeug aufnehmen kann und wieviel Leistung die Ladestation geben kann. Sicherheitseinrichtungen überwachen anschließend den Ladevorgang.


Was bringt mir eine Wallbox?
Sicheres, schnelles und komfortables laden. #Vorteil-einer-Wallbox


Was ist Schieflast bzw. Schieflastverordnung?

Schieflast ist die ungleichmäßige Lastverteilung der Außenleiter (L1/L2/L3) eines 3phasen Wechselstromnetzes. Die Schieflastverordnung schreibt vor, dass das 1-phasige laden aktuell noch bis 20A erlaubt ist. In vielen Ländern gilt bereits die Grenze von 16A z.B. Österreich.

 


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