Die Zukunft heißt Elektromobilität

Ein Elektrofahrzeug ist ein Verkehrsmittel, das für die Benutzung auf öffentlichen Straßen zugelassen ist und von einem Elektromotor angetrieben wird. Der Elektromotor bezieht seinen Strom aus einer aufladbaren Speicherbatterie. Die Aufladung erfolgt über geeignete Ladeeinrichtungen entweder aus dem öffentlichen Stromversorgungsnetz oder aus der Elektroinstallation eines Gebäudes.

Je nach Art des Fahrzeugs werden die zugehörigen Ladeeinrichtungen klassifiziert nach Ladeleistung bzw. Ladestrom. Die Herstellerangaben zu den Ladeströmen und -zeiten sowie die hierfür geeigneten Ladebetriebsarten der Elektrofahrzeuge sind zu beachten. Grundsätzlich verkürzt sich die Ladezeit, wenn eine höhere Ladeleistung bereitgestellt wird.

 

Ladebetriebsarten

Folgende Ladebetriebsarten mit Wechselstrom sind in der DIN definiert.

Ladebetriebsart 1:
Das Laden des Elektrostraßenfahrzeugs erfolgt üblicherweise einphasig aus einer Schutzkontaktsteckdose oder aus einer CEE-Steckvorrichtung in der festen Elektroinstallation. Bei dieser Ladebetriebsart erfolgt keine Abfrage des maximal zulässigen Ladestroms durch das Fahrzeug. Der Ladestrom ist normativ auf 16 A begrenzt.

Ladebetriebsart 2:
Das Laden des Elektrostraßenfahrzeugs erfolgt üblicherweise einphasig aus einer Schutzkontaktsteckdose oder aus einer CEE-Steckvorrichtung in der festen Elektroinstallation. Die Ladeleitung, also die Verbindung zwischen Ladesteckdose (Ladepunkt) und Fahrzeug ist mit einer Steuer- und Schutzeinrichtung ausgestattet. Diese Einrichtung überwacht beispielsweise die Schutzleiterverbindung zwischen Fahrzeug und Ladeanschluss (Steckdose). Sie schaltet im Gefahrfall ab. Der maximal zulässige Ladestrom wird dem Fahrzeug vorgegeben. Er darf 32 A nicht überschreiten.

Ladebetriebsart 3:
Das Laden des Elektrostraßenfahrzeugs erfolgt aus einer an die Elektroinstallation fest angeschlossenen Ladestation. Das Fahrzeug wird über eine mit Steckern versehene oder über eine an der Ladestation fest angeschlossene Ladeleitung versorgt. Die Ladestation steht im Datenaustausch mit dem zu ladenden Fahrzeug und gibt den maximal zulässigen Ladestrom vor. Der typische Ladestrom liegt bei 32 A.

 

Ladezeiten

Die Zeit zum Aufladen eines Elektrofahrzeuges ist abhängig von der verfügbaren Stromstärke an der Ladesäule, der Aufnahmekapazität der Speicherbatterie sowie der maximalen Leistung des im Fahrzeug eingesetzten Gleichrichters. Man unterscheidet zwischen Wechselstrom- und Gleichstromladung. Eine Schutzkontaktsteckdose ist grundsätzlich zur Ladung von zwei- und vierrädrigen Elektrofahrzeugen geeignet (Ladebetriebsart 1). Der Ladevorgang nimmt allerdings sehr viel Zeit in Anspruch. Da die Steckdose außerdem nicht für den Dauerbetrieb ausgelegt ist erfolgt die Ladung nur gedrosselt. Ein Ladevorgang kann somit zwischen 6 und 8 Stunden dauern, bei Modellen mit hoher Batteriekapazität sogar deutlich länger. Bei Ladebetriebsart 2 (3-phasig, 400 V) sinkt die Ladezeit deutlich auf ca. 1,5 bis 2 Stunden ab.

 

Dauerbetrieb und reduzierter Ladestrom

Übliche 1-phasige Schutzkontaktsteckdosen mit einem Bemessungsstrom von 16 A vertragen einen Dauerbetrieb nicht. Sie können sich bei länger andauerndem Stromfluss über mehrere Stunden stark erwärmen und unter ungünstigen Bedingungen einen Brand auslösen.

Hersteller solcher Steckdosen raten deshalb bei Dauerbetrieb zu einer maximalen Belastung mit höchsten 80 % ihres Bemessungsstromes. Ein reduzierter Ladestrom ist aber für das Aufladen von Elektrofahrzeugen mit größeren Batterien nicht praktikabel, weil sich die Aufladezeit bei kleinem Ladestrom erheblich verlängern kann.

1-phasige Haushaltssteckdosen, die in bestehenden Elektroinstallationen häufig für den Anschluss von Ladeeinrichtungen empfohlen werden, eignen sich deshalb im Allgemeinen nicht für das Laden von Elektrofahrzeugen.
Ausgenommen hiervon ist das Laden von Pedelecs, oder E-Bikes.

 

Schutz gegen äußere Einflüsse

Ladeeinrichtungen müssen für die an ihrem Installationsort vorliegenden Umgebungsbedingungen (z.B. Temperatur, Feuchtigkeit, Staub, mechanische Belastung) geeignet sein. Werden Anschlusspunkte im Freien installiert, müssen die Betriebsmittel zum Schutz gegen Spritzwasser sowie gegen das Eindringen von kleinen Fremdkörpern die Anforderungen der Schutzart IP 44 erfüllen. Ladepunkte im Freien sollten daher zusätzlich mit einer Abdeckung (Regenschutz) ausgestattet sein, um die entsprechende Schutzart zu gewährleisten.