➪ Wallbox Installation -
Elektroauto Ladestation selber installieren
Der Kostenvorteil !
Wer handwerklich etwas geschickt ist und sich im Vorfeld ausreichend informiert, kann bei der Installation und dem Kauf der Wallbox bis zu 1000€ sparen. So kann das Anschlusskabel inkl. der Kabelrohre bzw. Kabelkanäle leicht selbst besorgt werden. Durch die Verlegung der Leitung in Eigenregie müssen zusätzlich nur noch die reinen Anschluss- und Abnahme- Kosten durch einen Elekrofachbetrieb eingeplant werden.
➪ Den besten Ort zur Wallbox Installation bestimmen
Bevor Sie die E-Auto Ladestation anbringen bzw. aufstellen sollten Sie sich über folgende Punkte Gedanken machen, damit ein reibungsloser und sicherer Betrieb der Wallbox sichergestellt ist.
Schutz vor Sonne und Regen
Die meisten modernen Ladestationen verfügen zwar mind. über die Schutzklasse IP54, jedoch wäre es trotzdem vorteilhaft, wenn die Wallbox vor dauerhafter Sonneneinstrahlung und Regen geschützt ist.
Normalerweise reicht das Anbringen eines zusätzlichen kleinen Wetterschutzdaches über der Ladestation aus, um diese ausreichend zu schützen.
Bei der Wahl des Installationsortes der Wallbox sollte bereits darauf geachtet werden, dass sich der Kabelweg dorthin einfach gestalten lässt.
Ladekabellänge der Wallbox beachten
Falls die Wahl auf eine Ladestation mit festem Ladekabel gefallen ist, was ich persönlich nur empfehlen kann, sollte man unbedingt auf eine ausreichende Länge des Kabels achten.
Diese sollte so gewählt werden, dass es beim Parken des Elektroautos nicht auf jeden Zentimeter ankommt und ein Verkannten des Ladesteckers vermieden werden kann.
Noch praktischer wäre es, wenn bei Bedarf auch ein Besucher in zweiter Reihe noch die Möglichkeit hätte die Wallbox zu erreichen, ohne die Autos umparken zu müssen.
5 Meter Ladekabellänge sollten es schon sein, jeder Meter zusätzlich gestaltet das Laden des Elektroautos komfortabler und flexibler.
Stolperfallen vermeiden
Damit das Ladekabel nicht zur Stolperfalle wird, sollte bei der Wallbox Installation darauf geachtet werden, diese auf derselben Seite zu installieren, wo sich auch die Ladebuchse am Auto befindet. Somit lässt sich das Kabel schnell anstecken und morgens auch genau so schnell wieder verstauen, ohne jedes Mal um das Auto laufen zu müssen.
Sicherheitsabstände einhalten
Bei der Installation der Wallbox ist darauf zu achten, dass diese nicht in der Nähe von brennbaren, leicht entflammbaren oder explosiven Teilen installiert werden. Die einzuhaltenden Sicherheitsabstände findet man in der zugehörigen Montageanleitung der Ladestation.
➪ Die benötigten Komponenten zur Wallbox Installation bestimmen
Nachfolgend werden alle benötigten Komponenten für eine fachgerechte Wallbox Installation festgelegt.
Am Anfang steht der Ausbau des Kabelweges mit Rohren oder Kabelkanälen. Anschließend wird der Kabeltyp passend zu der benötigten Verlegeart sowie der Kabelquerschnitt des Wallbox Zuleitungskabels definiert.
Kennt man die Leistung der Wallbox und das Zuleitungskabel, lässt sich der passende Leitungsschutzschalter festlegen. Je nach bereits integrierten Schutzfunktionen der Wallbox sucht man den Fehlerstromschutzschalter (Fi-Schutzschalter) aus.
Damit wären alle wichtigen Komponenten zur Wallbox Installation festgelegt und man kann sich Gedanken über sinnvolle Ladeplatzerweiterungen wie zum Beispiel Beleuchtung, 230V Steckdose, Kameraüberwachung oder Netzwerkanbindung machen.
Bestimmen von:
- Kabelweg zur Wallbox (Rohre oder Kabelkanäle)
- Kabeltyp nach Verlegeart bestimmen
- Kabelquerschnitt nach Wallbox Leistung + Kabellänge bestimmen
- Leitungsschutzschalter (nach Wallbox Leistung + Anschlusskabel bestimmen)
- Fehlerstromschutzschalter (Fi Typ-A / Typ-B oder Typ A-EV
- Zusätzliche Komponenten wie Beleuchtung / Steckdose / Kameraüberwachung / Netzwerk
Bitte überlassen Sie die elektrischen Anschlussarbeiten bei der Wallbox Installation durch einem qualifizierten Elektrofachbetrieb durchführen. Nur so kann ein sicherer Betrieb der Anlage gewährleistet werden. Besonders die Arbeiten am Haussicherungskasten sind sehr gefährlich, eventuell muss die Leistung zur Wallbox limitiert werden.
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➪ Den Kabeltyp und Kabelquerschnitt zur Wallbox bestimmen
Der Kabelweg zur Ladestation
Nachdem der richtige Ort zur Befestigung der Wallbox bereits bestimmt wurde, lässt sich auch der optimale Kabelweg dorthin ausbauen. In den meisten Fällen wird das Anschlusskabel von der Unterverteilung bzw. dem Zählerschrank zu der Ladestation durch Kabelrohre oder Kabelkanäle verlegt. Die Rohre lassen sich mit Klemmschellen, die Kabelkanäle direkt mit Dübeln einfach an der Wand befestigen. Die Kabelrohre bzw. der Kabelkanal sollten ausreichend dimensioniert sein, um das Zuleitungskabel der Wallbox sowie optionale Leitungen für Netzwerk, Steckdose oder Beleuchtung aufnehmen zu können.
Kabellänge und Kabeltyp zur Wallbox bestimmen
Nachdem die Position der Wallbox bekannt ist und der Kabelweg bereits ausgebaut oder zumindest geplant wurde, kann man die Kabellänge ausmessen. Hierbei sollte man nicht zu geizig rechnen, ein Kürzen des Kabels ist leicht möglich, ein Verlängern nur mit hohem Aufwand. Zusätzlich zur reinen Kabelstrecke sollte man an beiden Enden noch ca. 1-1,5 Meter für den Elektriker zum Anschließen Reserve lassen.
Der richtige Kabeltyp für die Wallbox Installation ist von verschiedenen Faktoren abhängig, wie die Verlegeart, Umgebungstemperatur, Einsatzort usw. Im Zweifelsfall sollte der Kabeltyp von einem Elektrofachbetrieb festgelegt werden. Die folgenden Kabeltypen stellen nur Beispiele dar, es sind noch zahlreiche weitere zulässig.
NYY-J
Erdkabel
Sehr stabiles Kabel, gut isoliert, allerdings sehr starr und schwer zu verlegen.
Darf in Rohren, Kabelkanälen, in der Erde, im Freien und unter Wasser verlegt werden. Sonne und Kälte sind kein Problem.
Zu empfehlen, wenn der hauptsächliche Kabelweg durch den Außenbereich führt und mehrere Meter durch das Erdreich verlegt werden müssen.
NYM-J
Matelleitung
Stabiles Kabel, etwas starr. Günstig und in jedem Baumarkt zu bekommen.
Zur Verlegung auf, über, im und unter Putz in trockenen, feuchten und nassen Räumen sowie im Mauerwerk und in Beton. Nicht für direkte Sonneneinstrahlung geeignet.
Zu empfehlen, wenn die Leitung größtenteils im Inneren verlegt wird und nur kürzere Strecken im Außenbereich.
H07RN-F Gummileitung
Sehr flexible Leitung, gut isoliert, relativ einfach zu verlegen.
Zur losen Verlegung in Rohren sowie Kabelkanälen in Nassen und feuchten Räumen. Darf im Freien und teilweise unter Wasser verlegt werden. Direkte Sonneneinstrahlung sowie Kälte sind kein Problem.
Zu empfehlen, wenn keine Verlegung durch das Erdreich oder unter Putz notwendig ist.
Den Kabelquerschnitt zur Wallbox Installation bestimmen
Die Dimensionierung der Zuleitung zu der Wallbox hängt hauptsächlich von der Leistungsaufnahme, sowie von der Leitungslänge ab. Je dicker der Querschnitt des Zuleitungskabels ausgelegt wird, desto mehr Leistung steht uns an der Ladestation zur Verfügung. Es kann auch Sinn machen, den Leitungsquerschnitt etwas dicker als nötig auszulegen, um dadurch die Leitungsverluste zu reduzieren und so dauerhaft Stromkosten zu sparen.
Wallbox Installation Kabelquerschnitt Rechner
Folgende Kabelquerschnitte sind erhältlich:
2,5mm² / 4,0mm² / 6,0mm² / 10,0mm² / 16,0mm²
Der errechnete Querschnitt ist immer auf den nächst höheren erhältlichen Kabelquerschnitt aufzurunden!
Niemals abrunden, aus z.B. 2,7mm² wird also 4,00mm² !!
*Bei einem Eingabewert der Ladeleistung <6,8kW wird der Kabelquerschnitt für einen 1-phasigen Anschluss berechnet (3-adrige Zuleitung). Bei einer Auswahl der Ladeleistung > 6,8kW geht der Wallbox Leitungsquerschnittsrechner von einem 3-Phasen Anschluss, mit einer 5-adrigen Zuleitung aus.
Unsere Wallbox Kabelquerschnitt Empfehlung:
11kW Wallbox Kabelquerschnitt
Unter Berücksichtigung der Leitungsverluste und der Kabelkosten wären folgende Kabelquerschnitte zum Anschluss einer 11kW Wallbox empfehlenswert:
bis 20m = 5x 2,5mm²
bis 40m = 5x 4,0mm²
bis 70m = 5x 6,0mm²
22kW Wallbox Kabelquerschnitt
Unter Berücksichtigung der Leitungsverluste und der Kabelkosten wären folgende Kabelquerschnitte zum Anschluss einer 22kW Wallbox empfehlenswert:
bis 30m = 5x 6,0mm²
bis 50m = 5x 10,0mm²
bis 100m = 5x 16,0mm²
ACHTUNG: Alle hier angeführten Berechnungen sowie Empfehlungen zur Wallbox Installation für Kabelquerschnitte und Kabeltypen sind nur als Beispiel zu betrachten und ersetzen nicht die Berechnungen von Technikern, Elektrikern oder sonstigem Fachpersonal.
Unsere Wallbox Installation Kabelempfehlung:
➪ Der Wallbox Leitungsschutzschalter (ugs. Sicherungsautomat )
Der Leistungsschutzschalter wird zur Absicherung bzw. Schutz des Zuleitungskabels unabhängig von der bereits integrierten Schutzeinrichtungen der Ladestation benötigt. Dieser wird in der Unterverteilung bzw. im Zählerschrank installiert. Der LS-Schalter schützt unsere Leitung vor Überhitzung und Bränden, sollten höhere Ströme als vorgesehen durch diese fließen, beispielsweise bei einem Kurzschluss oder einer Fehlfunktion der Ladestation. Der Bemessungsstrom des Leitungsschutzschalters richtet sich in erster Linie nach der Dimensionierung unseres Zuleitungskabels zur Wallbox. Weitere Faktoren sind der Kabelweg, die Verlegungsart sowie die Umgebungstemperatur.
Leitungsschutzschalter 1-phasige Wallbox
Sicherungsautomat dimensioniert für eine Wallbox bis 4,6kW mit mindestens 3x 2,5mm² Zuleitungskabel
Leitungsschutzschalter 11kW Wallbox
Sicherungsautomat dimensioniert für eine Wallbox 11kW mit mindestens 5x 2,5mm² Zuleitungskabel
Leitungsschutzschalter 22kW Wallbox
Sicherungsautomat dimensioniert für eine Wallbox 22kW mit mindestens 5x 6,0mm² Zuleitungskabel
➪ Der Wallbox Fehlerstromschutzschalter (Fi-Schalter, RCD)
Für jeden Anschlusspunkt (Steckdose / Wallbox) ist nach DIN VDE 0100-722 eine eigene Fehlerstromschutzeinrichtung (FI-Schutzschalter bzw. RCD Typ-A) mit einem Bemessungsfehlerstrom I∆n ≤ 30 mA zu installieren. Zusätzlich ist ein Schutz gegen das Auftreten von glatten Gleichfehlerströmen (DC-Fehlerschutz) >6mA bei der Wallbox Installation vorzusehen.
Die Wahl des notwendigen Fehlerstromschutzschalters ist abhängig von den bereits integrierten Schutzeinrichtungen der Ladestation. Verfügt die Wallbox bereits über eine integrierte Gleichstrom (DC-) Fehlerüberwachung, ist in der Unterverteilung bzw. im Zählerschrank nur die Installation eines günstigen (ca. 30€) Fi-Schalter Typ-A nötig.
Ist die Gleichstromüberwachung jedoch nicht in der Wallbox integriert, muss diese durch einen FI Typ A-EV oder einen FI Typ B in der Unterverteilung realisiert werden. Da ein FI-Schalter mit DC-Fehlerschutz recht teuer in der Anschaffung ist (ca. 300 Euro), sollte man bereits beim Kauf der Wallbox darauf achten, dass die Ladestation bereits über einen integrierten DC-Fehlerschutz verfügt.
Der Fehlerstromschutzschalter, egal welchen Typs, wird in der Regel vor dem Leitungsschutzschalter verbaut.
FI-Schalter für 1-Phasige Wallbox INCL. integrierten DC-Fehlerschutz
FI-Schalter für 11+22kW Wallbox INCL. integrierten DC-Fehlerschutz
FI-Schalter für 11+22kW Wallbox OHNE integrierten DC-Fehlerschutz
➪ Das Energiemessgerät
(digitaler Drehstromzähler Stromzähler MID GEEICHT/BEGLAUBIGT 5(80) A mit S0 Interface)
Manche Wallboxen verfügen über einen integrierten Energiezähler, an dem diverse Leistungsdaten abgelesen werden können, wie zum Beispiel den momentanen Verbrauch oder den Gesamtverbrauch.
Sollte die Ladestation keinen Energiezähler integriert haben bietet sich alternativ auch der Einbau eines Energiezählers in der Unterverteilung an, um die Verbrauchswerte der Ladestation abzulesen.
So haben Sie immer den tatsächlichen Verbrauch Ihres Elektroautos im Blick und können sogar die Ladeverluste bestimmen.
➪ Der Ladeplatzausbau - Nützliche Erweiterungen zur Wallbox
Bei der Planung der Wallbox Installation macht es Sinn, sich auch direkt über nützliche Erweiterungen des Ladeplatzes Gedanken zu machen. Der Kostenaufwand ist für viele der folgenden Erweiterungen sehr gering, wenn man diese direkt bei der Installation der Ladestation mit berücksichtigt. Auch wenn diese nicht unmittelbar benötigt werden kann es durchaus Sinn machen, wenigstens die benötigten Anschlusskabel direkt mit zu verlegen.
230V Steckdose
Eine 230V Steckdose in der Nähe der Wallbox bzw. des Ladeplatzes zu installieren, macht in vielerlei Hinsicht Sinn. Mit einem Stromanschluss in der Nähe des Elektroautos, lässt sich z.B. ein Staubsauger oder Hochdruckreiniger betreiben. Das dafür benötigte Kabel lässt sich auch noch zusätzlich für eine Beleuchtung des Ladeplatzes nutzen.
Beleuchtung der Wallbox bzw. des Ladeplatzes
Auch eine Beleuchtung des Ladeplatzes macht Sinn. Installiert man eine Lampe incl. Bewegungsmelder und Dämmerrungssensor, schaltet sich diese automatisch im Dunkeln bei Bewegung ein und beleuchtet den Park- bzw. Ladeplatz sowie die Ladestation. Dies erleichtert das Laden des Elektroautos bei Dämmerung bzw. Dunkelheit und gibt zudem ein gewisses Maß an Sicherheit.
Die Kosten im Zuge der Ladestation Installation sind relativ günstig, der Komfortgewinn in Relation dazu jedoch recht groß. Daher eine klare Empfehlung dies bei der Installation zu berücksichtigen.
Kameraüberwachung des Ladeplatzes
Die Überwachung der Wallbox bzw. des Ladeplatzes und damit auch gleichzeitig des Elektrofahrzeugs kann ich jedem nur ans Herz legen. Das von mir selbst verwendete Modell, die Netatmo Presence, benötigt eine WLAN Verbindung und verfügt zusätzlich bereits über eine Beleuchtung incl. Bewegungsmelder und Dämmerungssensor. Über eine Handy APP kann man sich informieren lassen, wenn sich Personen, Autos oder Tiere der Ladestation nähern. Die Kamera zeichnet dann automatisch alles auf, so dass man jederzeit Zugriff auf das Überwachungsmaterial hat.
Autorisierung / Freigabe der Wallbox bzw. des Ladevorgangs
Einige E-Auto Ladestationen verfügen über einen externen Freigabekontakt um den Ladevorgang zu starten bzw. zu beenden.
Dadurch lässt sich die eigene Wallbox sehr gut gegen unautorisiertes Laden durch Dritte schützen, was sehr nützlich sein kann wenn die Ladestation frei zugänglich unter einem Carport oder in einer Einfahrt betrieben wird.
Dies lässt sich recht einfach realisieren, indem man an diesen externen Freigabekontakt der Ladestation z.B. einen Schlüsselschalter, ein RFID-Lesegerät oder ein externes Tastenfeld anschließt.
Materiallisten für den Ladeplatz- Ausbau
Nachfolgend finden Sie einige Beispiel Komponenten für den Ausbau der Elektroauto Ladestation bzw. des Ladeplatzes. Das benötigte Anschlusskabel kann sowohl für die Steckdose, die Beleuchtung als auch für die Kameraüberwachung genutzt werden. Es sind also keine gesonderten Zuleitungskabel nötig. Als Leitungsquerschnitt sind bis 20 Meter Kabelweglänge 3×1,5mm² als Kabelquerschnitt ausreichend, darüber sollte man besser 3×2,5mm² verwenden.
➪ Die maximal mögliche Ladeleistung der Wallbox bestimmen
Die Ladeleistung einer Wallbox entspricht in etwa der Leistung, die dem Autoakku pro Stunde zugeführt werden kann. Der Akku des E-Autos wird also umso schneller geladen je mehr Leistung die Ladestation hat.
Allerdings muss das Elektroauto die zur Verfügung gestellte Ladeleistung der Wallbox auch aufnehmen können. So kann es sein, dass manche E-Autos nur mit 3,7 kW an einer 22 kW Ladestation laden können. In diesem Fall wird dann die Ladefähigkeit des E-Autos zum limitierenden Faktor, die Wallbox passt die Ladegeschwindikeit aber immer automatisch der maximalen Ladeleistung des Elektroautos an.
Um eine 22kW Wallbox mit voller Leistung betreiben zu können, muss auch der Hausanschluss durch den Energieversorger diese Leistung zur Verfügung stellen.
Die meisten modernen 22kW Wallboxen lassen eine Einstellung der maximalen Ladeleistung zwischen 3,7kW bis 22kW zu, so dass man damit sehr flexibel aufgestellt ist. Wer weiß schon mit welcher Leistung das nächste E-Auto geladen werden kann?
Daher empfehlen wir mindestens den Kauf einer 11kW, besser noch den einer 22kW Wallbox, damit man auch für zukünftige Anforderungen an die Ladestation optimal aufgestellt ist. Die Preisdifferenz zwischen den 11kW und 22kW Leistungsklassen der Ladestationen ist mittlerweile vernachlässigbar.
➪ Welche Wallbox Leistung unterstützt der Hausanschluss?
Eine weitere Limitierung der Ladeleistung kann durch die zur Verfügung stehende Leistung des Energieversorgers am Hausanschluss bzw. im Zählerschrank erfolgen. Nicht jede Unterverteilung hat die Elektrische Kapazität eine 22kW Wallbox mit voller Leistung über mehrere Stunden zu betreiben, da neben der Ladestation auch die alltäglichen Haushaltsverbraucher beachtet werden müssen.
43kW Hausanschluss
Viele Hausanschlüsse bzw. Hauptverteilungen verfügen über einen 43 kW Anschluss. Dieser ist meist zu erkennen an den 3x 63A Sicherungen (Farbe: Kupfer) und dem 16mm² Zuleitungskabel in der Verteilung. Falls keine weiteren Großverbraucher angeschlossen sind, wäre der Betrieb einer 22kW Wallbox ohne Probleme möglich. Der größte zusätzliche Verbraucher stellt der Durchlauferhitzer dar, welcher je nach Typ meistens zwischen 21 kW und 24 kW Leistung benötigt.
Damit würde man bei gleichzeitigem Laden des Elektroautos und Nutzen des Durchlauferhitzers die 43 kW zur Verfügung stehende Leistung eventuell überschreiten und sollte daher die Ladeleistung der Wallbox vorsichtshalber auf 15-18 kW (22-26A) limitieren oder sicherstellen, dass nicht beide Großverbraucher gleichzeitig in Betrieb genommen werden.
Dies kann z.B. über eine Lastabwurfschaltung realisiert werden. Dabei werden alle Phasen überwacht und bei Überlast der Stromkreis zur Wallbox automatisch vorübergehend unterbrochen.
34kW Hausanschluss
Der 34 kW Anschluss ist zu erkennen an den 3x 50A (Farbe: weiß) Sicherungen und dem ca. 10-16mm² Zuleitungskabel. Auch bei diesem Anschluss besteht grundsätzlich die Möglichkeit, eine Wallbox mit 22 kW zu betreiben. Allerdings sollten hier definitiv keine weiteren Großverbraucher wie ein Durchlauferhitzer (Herd oder Backofen sollten kein Problem darstellen) parallel betrieben werden, da beim Laden des Akkus mit 22 kW nur noch eine Restleistung von ca. 12 kW zur Verfügung steht.
Ansonsten wäre hier ebenfalls eine Reduzierung der Ladeleistung auf 14 kW (3x 20A) oder 11 kW (3x 16A) empfehlenswert.
22/24kW Hausanschluss
Manche Häuser oder Wohnungen wurden auch mit einem 22 kW bzw. 24 kW Anschluss versorgt, zu erkennen an den 3x 32A (=22kW, Farbe: schwarz) bzw. 3x 35A (=24kW, Farbe: schwarz) Sicherungen und der ca. 10mm² Zuleitung.
Das Betreiben einer 22 kW Ladestation ist unter diesen Bedingungen nicht möglich. Hier sollte maximal eine 11kW Wallbox eingesetzt werden oder eine auf 11kW gedrosselte 22kW Ladestation.
Es besteht auch die Möglichkeit, die Leistung seines Hausanschlusses durch den Netzbetreiber erhöhen zu lassen. Die Kosten hierfür (Baukostenzuschuss) kann Ihnen Ihr Netzbetreiber nennen. Uns sind Summen zwischen 60€ (von 25 A auf 63 A bzw. 17 kW auf 43 kW) und 500€ bekannt. Sich diesbezüglich einmal zu erkundigen kann sich also durchaus lohnen, bevor man Limitierungen der Ladeleistung in Kauf nimmt.
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