Elektromobilität Wallbox – alles Wissenswerte über Wandladestationen

Wer sein Elektroauto zuhause laden kann, ist für einen Umstieg weg vom Verbrenner bestens gerüstet. Um dabei nicht auf die langsame Haushaltssteckdose angewiesen zu sein, kann man sich eine Wallbox zulegen. Doch was gilt es dabei zu beachten?

Elektromobilität gewinnt immer mehr an Bedeutung. Mit einer Wallbox können Fahrer ihre Elektroautos auch zuhause effizient aufladen. Sie werden dadurch unabhängiger von der Ladeinfrastruktur im öffentlichen Raum. Doch was gilt es zu beachten, wenn man sich eine Wallbox anschaffen will? Wir beantworten die wichtigsten Fragen.

Was ist eine Wallbox? Die Definition

Eine Wallbox ist eine Wandladestation für Elektroautos und Plug-in-Hybride. Sie ist an der Wand oder an einer Säule befestigt und stellt die Verbindung des Fahrzeugs zum Stromnetz her. Ohne Wandladestation können die meisten Elektrofahrzeuge mit Wechselstrom geladen werden. Das Laden über eine normale Steckdose erfolgt aufgrund der Absicherung mit einem Leitungsschutzschalter nur bis 16 Ampere und mit geringer Leistung. Ein Ladevorgang dauert so bis zu 40 Stunden.

Eine Wandladestation verkürzt die Ladezeit deutlich und erhöht die Ladeleistung. Im Gegensatz zu einer Haushaltssteckdose ist aufgrund eines An- und Ausschalters zwischen Stromnetz und Ladeelektronik des Fahrzeugs ein besserer Schutz vor Überlastung des Stromnetzes gewährleistet. Beim Aufladen des Elektrofahrzeugs an der Haushaltssteckdose besteht Brandgefahr.

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So funktioniert die Wallbox

Mit der Wallbox wird das Elektrofahrzeug zu Hause oder auf dem Firmenparkplatz während der Standzeit aufgeladen, wenn es nicht benutzt wird. Im Idealfall wird ein günstiger Stromtarif genutzt, bei dem eine Kilowattstunde deutlich günstiger ist als an einer öffentlichen Ladestation. Die Wallbox reduziert Ladeverluste, im Gegensatz zur haushaltsüblichen Steckdose. Da der Ladevorgang mit der Wandladestation vergleichsweise kurz dauert, geht weniger Energie ungenutzt verloren. Möglichst schnell, aber nicht zu schnell gelangt über die Wallbox Strom in die Batterie des Elektrofahrzeugs. Schutzvorrichtungen schützen vor Fehlerströmen und Überlastung.

So wird der Stromfluss überwacht

Beim Aufladen von Elektrofahrzeugen überwacht und regelt externe Technik permanent den Stromfluss. Die Wallbox kommuniziert mit der Ladeelektronik im Fahrzeug. Ein Fehlerstromschalter (FI-Schutz) verhindert gefährliche Überspannungen oder Fehlerströme. Um Schäden zu vermeiden, wird der Ladevorgang abgebrochen, wenn eine Störung auftritt. Starkstrom liegt mit der Wallbox erst dann am Ladeanschluss an, wenn eine stabile Verbindung zwischen Fahrzeug und Ladekabel besteht. So werden Stromunfälle vermieden.

Eine Wallbox verfügt abhängig vom Modell über einen oder mehrere Ladepunkte. An jedem Ladepunkt kann ein Fahrzeug geladen werden. Sind mehrere Ladepunkte vorhanden, können entsprechend viele Fahrzeuge gleichzeitig geladen werden.

So gelingt der Aufbau einer Wallbox

Als moderne Ladetechnik für Elektrofahrzeuge ist die Wallbox mit einem umfangreichen Innenleben an Technik ausgestattet. Es gibt verschiedene Modelle von zahlreichen Herstellern. Die grundlegende Bauweise und Ausstattung sind bei allen Modellen ähnlich:

• FI-Schutzschalter als Sicherheitsmechanismus bei Fehlerstrom

• Installationsschutz als ferngesteuerter Ein- und Ausschalter, startet und stoppt den Stromschutz

• Phasenstromerkennung, die misst, wie viel Strom das Fahrzeug aus einer oder mehreren Phasen zapft

• DC-Fehlerstrommodul als Gegenstück zum FI-Schalter, das Ladestation und Haushaltselektrik vor fahrzeugseitigen Fehlerströmen schützt

• Ein Energiezähler misst den Verbrauch an Kilowattstunden

• Logging Gateway für eichrechtskonformen Betrieb und manipulationssichere Abrechnung, speichert Werte aus dem Zähler und signiert sie

• Notfall-Kondensator entriegelt die Verbindung zum Fahrzeug bei Stromausfall und ermöglicht problemloses Ziehen des Steckers

• Electric Vehicle Charge Controller (EVCC) als Kommunikationszentrale zwischen Fahrzeug, DC-Fehlerstromerkennung und Phasenstromerkennung, schaltet Ladevorgang über Installationsschütz frei

• Backend, liest Daten aus EVCC und Energiezähler aus und kann den Strom intelligent zwischen mehreren Elektrofahrzeugen aufteilen.

Zusätzlich können LED-Anzeigen zur Statusanzeige des Ladevorgangs, ein Schlüsselschalter für die Verriegelung als Schutz vor unberechtigtem Zugriff und ein Kartenleser (RFID) für die Identifizierung der Nutzer und als Zugang zum Ladepunkt vorhanden sein. Meldet sich ein Nutzer über den Schlüsselschalter oder mit der Karte über RFID an, wird der Ladepunkt für ihn freigeschaltet.

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