LADEINFRASTRUKTUR ELEKTROMOBILITÄT - Technischer Leitfaden - DKE
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Technischer Leitfaden LADEINFRASTRUKTUR ELEKTROMOBILITÄT Version 4
Verfasser
Siehe Herausgeber
Stand: Oktober 2021
Herausgeber
DKE - Deutsche Kommission Elektrotechnik
Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
Stresemannallee 15, 60596 Frankfurt am Main
www.dke.de
VDE FNN - Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN)
Bismarckstr. 33, 10625 Berlin
BDEW - Bundesverband der Energie und Wasserwirtschaft e. V.
Reinhardtstr. 32, 10117 Berlin
VDA - Verband der Automobilindustrie e. V.
Behrenstr. 35, 10117 Berlin
ZVEH - Zentralverband der Deutschen Elektro-
und Informationstechnischen Handwerke
Lilienthalallee 4, 60487 Frankfurt
ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.
Lyoner Straße 9, 60528 Frankfurt am Main
Kontaktadresse für Anfragen
Technischer.LeitfadenLadeinfrastruktur@vde.com
Redaktion
DKE - Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik
Informationstechnik in DIN und VDE
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Stresemannallee 15
60596 Frankfurt am Main
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Technischer Leitfaden - 02 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität Technischer Leitfaden - 03 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität
Inhaltsverzeichnis
1. Der Technische Leitfaden Ladeinf rastruktur ..................................................................... 6 4.2.Bedienung ......................................................................................................................................................................... 30
1.1. Motivation zur Version 4 ............................................................................................................................................... 7 4.2.1. Ergonomie ......................................................................................................................................................... 30
1.2. Zielgruppen ........................................................................................................................................................................... 8 4.2.2. Zugang ...................................................................................................................................................................31
1.3. Normen und deren Einfluss ...................................................................................................................................... 8 4.2.3. Anleitungen ........................................................................................................................................................31
1.4. Thematische Abgrenzung ......................................................................................................................................... 9 4.3.Abrechnung und Verwaltung ................................................................................................................................32
4.3.1. Informationserfassung über Ladevorgänge ...............................................................................32
2. Das Laden ...................................................................................................................................10
4.3.2. Systemüberwachung und Vermeidung von unberechtigtem Zugriff .....................33
2.1. Normalladen und Schnellladen ............................................................................................................................12
2.2. Ladebetriebsarten ............................................................................................................................................................12 5. Der Anwendungsfall................................................................................................................. 34
2.2.1. Ladebetriebsart 1 (Mode 1) ........................................................................................................................12 5.1. Allgemeine Hinweise und Empfehlungen ...................................................................................................35
2.2.2. Ladebetriebsart 2 (Mode 2) .......................................................................................................................12 5.1.1. Öffentlich zugänglich ...................................................................................................................................37
2.2.3. Ladebetriebsart 3 (Mode 3) .......................................................................................................................13 5.1.2. Privat .......................................................................................................................................................................37
2.2.4. Ladebetriebsart 4 (Mode 4) ......................................................................................................................13 5.1.3. Weitere Beispielsfälle, Abgrenzung ...................................................................................................37
2.2.5. Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestation ........................................................13 5.1.4. Überlegungen für Immobilienbesitzer und -verwalter .......................................................37
2.3. Combined Charging System .................................................................................................................................. 14 5.2. Checkliste ............................................................................................................................................................................ 38
3. Die Planung ................................................................................................................................18 6. Der Ausblick ..............................................................................................................................40
3.1. Bedarf an Anschlussleistung .................................................................................................................................. 19 6.1. Weiterentwicklung der Normen .......................................................................................................................... 41
3.1.1. Festlegung der Ladeleistung und Anzahl der Ladepunkte ............................................. 19 6.1.1. AC-Laden gemäß DIN EN 61851-1 ........................................................................................................ 41
3.1.2. Leistungsmanagement ..............................................................................................................................21 6.1.2. DC-Laden gemäß DIN EN 61851-23 ................................................................................................... 42
3.2. Vorkehrungen zur Verbrauchserfassung und für Mehrwertdienste ..........................................22 6.1.3. Kommunikation zwischen Elektrofahrzeug
3.3. Installationsort ..................................................................................................................................................................22 und Ladeinfrastruktur gemäß ISO 15118 ........................................................................................ 42
3.4. Elektroinstallation ..........................................................................................................................................................23 6.2. Intelligente Stromnetze – „Smart Grids“ ....................................................................................................... 43
3.4.1. Netzanschluss ...................................................................................................................................................23 6.2.1. Energierückspeisung in das elektrische Versorgungsnetz .............................................. 43
3.4.2. Neuinstallation und Nachrüstung ..................................................................................................... 24 6.2.2. Netzdienlichkeit ............................................................................................................................................. 43
3.4.3. Hinweise zur Errichtung der Anlage .................................................................................................25 6.3. Induktives Laden ..........................................................................................................................................................44
3.5. Blitz- und Überspannungsschutz ...................................................................................................................... 26 6.4. Schwere elektrische Nutzfahrzeuge ...............................................................................................................46
3.5.1. Anforderung Überspannungsschutz .............................................................................................. 26
7. Literatur........................................................................................................................................48
3.6. Qualifikationen und Ausübungsberechtigung .........................................................................................27
Abkürzungsverzeichnis.................................................................................................................. 50
4. Der Betrieb ................................................................................................................................. 28
4.1. Sicherheit ............................................................................................................................................................................. 29
4.1.1. Verwendungshinweise für Ladekabel ............................................................................................ 29
4.1.2. Brandschutz ...................................................................................................................................................... 29
4.1.3. Die Prüfung ....................................................................................................................................................... 30
4.1.4. Datenschutz / Datensicherheit ............................................................................................................ 30
Technischer Leitfaden - 04 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität Technischer Leitfaden - 05 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität
01 Technischer Leitfaden
1.1. Motivation zur Version 4
Die vorliegende Überarbeitung des technischen Leitfadens zur
Ladeinfrastruktur trägt dem technologischen Fortschritt und
den stetigen Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der Elektro-
mobilität Rechnung.
Seit Veröffentlichung der letzten Auflage hat sich unter ande-
rem die Ladetechnologie kontinuierlich weiterentwickelt, aber
auch die Erlassung neuer Anwendungsregeln und Richtlinien
sowie Weiterentwicklung von Normen und Standards machen
eine Anpassung des Leitfadens erforderlich.
Besonders relevant ist die 2016 vom Bundesministerium für
Eine anwenderfreundliche, si-
Wirtschaft und Energie (BMWi) erlassene Ladesäulenverord-
chere, flächendeckende und
nung (LSV), die zuletzt 2021 aktualisiert worden ist. Sie legt stan- leistungsfähige Ladeinfrastruk-
dardisierte gesetzliche Anforderungen an die Technik und die tur hat erheblichen Einfluss auf
Positionierung von Ladestationen im öffentlichen Raum sowie das zuverlässige Laden eines
Mindestanforderungen an das verwendete Bezahlsystem fest. Elektrofahrzeuges und stellt
eine der Grundvoraussetzun-
Ergänzt werden die aktualisierten Anforderungen durch die gen für mehr Akzeptanz der
VDE Anwendungsregel VDE-AR-E 2532-100, deren Ziel es ist, Elektromobilität dar.
dass die ab Juli 2023 geltenden Mindeststandards mit höchst-
möglicher Sicherheit eingehalten werden können. Hierfür legt
die Anwendungsregel einheitliche Standards bei der Abwick-
lung und Authentifizierung sowie bei Abrechnungsvorgängen
an Ladesäulen fest und definiert die Mindestanforderungen an
verlässliche und datenschutzkonforme Systeme zur Erkennung
der Autorisierung an Ladesäulen.
Den geänderten technischen sowie rechtlichen Rahmenbe-
dingungen entsprechend wurden die Anwendungsbeispiele
für öffentliche und private Ladeinfrastrukturen angepasst und
erweitert. Hier kommt auch der Entwurf der Bundesregierung
für ein Gebäude-Elektromobilitätsinfrastruktur-Gesetz (GEIG)
zum Tragen. Dieser setzt eine Vorgabe der EU-Gebäudericht-
linie zum Aufbau von Lade- und Leitungsinfrastruktur für die
Elektromobilität in Gebäuden um und legt die Installation von
Schutzrohren ab einer gewissen Anzahl an Stellplätzen fest.
Auch den technischen Weiterentwicklungen im Bereich des
induktiven Ladens wird im überarbeiteten Technischen Leit-
faden Rechnung getragen. Im Ausblick werden erstmals auch
die sich aktuell in Erarbeitung befindenden Lösungen für das
Der Laden schwerer elektrischer Nutzfahrzeuge umrissen.
01 Technische Leitfaden
Ladeinfrastruktur
Technischer Leitfaden - 06 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität Technischer Leitfaden - 07 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität
01 Technischer Leitfaden
1.2. Zielgruppen Die untenstehende Abbildung beinhaltet eine Übersicht zu re-
levanten Normen und Standards im Bereich des Ladens von
Dieser Leitfaden richtet sich vorrangig an folgende Zielgruppen: Elektrofahrzeugen.
ظ Eigenheim- und Immobilienbesitzer/-innen Kommunikation
ظ Immobilienverwalter/-innen und Parkhausbetreiber/-innen IEC 63110-1 ISO 15118
ظ
IEC 63119-1
Architekt/-innen und Städteplaner/-innen
ظ Mitarbeiter/-innen der öffentlichen Verwaltung AC-Laden DC-Laden Stecker Automatisches Laden
ظ
IEC 61851-1 IEC 61851-23 IEC 62196-1 IEC 61851-26
Netzbetreiber/-innen und Energielieferant/-innen IEC 61851-24 IEC 62196-2 IEC 61851-27
ظ Elektroplaner/-innen und -installateur/-innen
IEC 62196-3
Dabei nehmen die beiden zuletzt genannten eine Dienstleis-
Batteriewechelsysteme
terrolle gegenüber den übrigen Zielgruppen ein. Investoren/- IEC 62840-1
innen, Städteplaner/-innen und Betreiber/-innen fordern bei- IEC 62840-2
spielsweise Dienstleistungen an, während Netzbetreiber/-innen
und Energielieferant/-innen sowie Elektroplaner/-innen und -in-
stallateur/-innen diese Anforderungen bedienen können. Elektrobusse LEV Nutzerautorisierung Induktives Laden
IEC 61851-23-1 IEC 61851-3-1 VDE-AR-E 2532-100 IEC 61980-1
Dieser Leitfaden zeigt auf, was für die fachkundige Planung, Er- IEC 61851-3-2
Standardschnittstelle
IEC 61980-2
Informationen für Endnutzer/- IEC 61851-3-3 IEC 61980-3
richtung und den Betrieb einer Ladeinfrastruktur notwendig ist VDE-AR-E 2122-1000
IEC 61851-3-4
innen finden sich in dem HEA-
und gibt Hinweise zur Vermeidung von Gefahren oder kostspie- IEC 61851-3-5
Leitfaden "Ladeninfrastruktur
ligen Fehlinvestitionen. Er bietet einen Überblick über zu be- IEC 61851-3-6
in Wohngebäuden" IEC 61851-3-7
achtende Normen und Vorschriften, kann jedoch nur als eine
IEC 61851-25
Empfehlung dienen und ersetzt nicht die Unterstützung durch EMV
IEC 61851-21-1
Fachpersonal (beispielsweise eine Elektrofachkraft) IEC 61851-21-2
1.3. Normen und deren Einfluss
QR-Code auch anklickbar Abbildung 1: Normen und Standards im Bereich des Ladens von Elektrofahrzeugen
Normen, Richtlinien und Standards öffnen den Markt für die
Elektromobilität und bereiten den Weg für ihre rasche Weiter-
entwicklung bis hin zum massentauglichen Mobilitätskonzept
der absehbaren Zukunft. Sie bilden die Basis für die Umsetzung
1.4. Thematische Abgrenzung
zukünftiger Innovationen im Bereich der Elektromobilität. Das Spektrum der am Markt verfügbaren und in Zukunft zu er-
Den Investoren/-innen bieten Normen hohe Sicherheit für ihre wartenden Elektrofahrzeugen ist weit größer, als es im Rahmen
Investitionen in Elektrofahrzeuge und vor allem in Ladeinfra- dieses Leitfadens abzubilden wäre. Entsprechend beschränkt
BEVs beziehen ihre Antriebs-
struktur. Sie schaffen Rahmenbedingungen, innerhalb derer sich das Dokument nur auf für die Teilnahme am öffentlichen energie aus der Fahrzeugbat-
sich Lösungen für wichtige Zukunftsthemen etablieren kön- Straßenverkehr zugelassenen PKW und Nutzfahrzeuge mit ei- terie, die einen oder mehrere
nen. Darüber hinaus fördern und beschleunigen sie Entwick- ner Batterie als Energiespeicher, sogenannte „Battery Electric Elektromotoren als einzige Vor-
Vehicles“ – kurz BEV – und „Plugin Hybrid Electric Vehicles“ – triebsquelle speist.
lungsprozesse und stärken die Innovationskraft.
kurz PHEV. PHEVs stellen eine Sonderform
Normung und Standardisierung legen den Grundstein für
der Hybrid-Fahrzeuge dar, die
eine durchgängige Interoperabilität der verschiedenen an der Weitere wichtige Fahrzeuggruppen mit Elektroantrieb, auf die
sich durch das Vorhandensein
Elektromobilität beteiligten Gewerke. Aus Sicht der Anwender/- im Folgenden jedoch nicht im Detail eingegangen wird, sind: von Verbrennungs- und Elektro-
innen sorgt dies für eine uneingeschränkte, komfortable und
ظ Busse motoren auszeichnen. Die Be-
ظ
sichere Nutzbarkeit der Technologien - egal, wo sie ihre Elektro- sonderheit gegenüber anderen
Nutzfahrzeuge
Hybriden stellt die Ladeschnitt-
ظ
fahrzeuge aufladen möchten.
Motorroller stelle dar, über die ein Aufladen
Nicht zuletzt manifestieren Normen einen einheitlich hohen
Qualitätsstandard und sorgen durch Mengeneffekte auf lange ظ Pedelecs und E-Bikes der Fahrzeugbatterie im Stand
möglich ist.
Sicht für Kostensenkungen in der Herstellung.
Technischer Leitfaden - 08 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität Technischer Leitfaden - 09 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität
02 Das Laden
Für die Versorgung von Elektrofahrzeugen mit elektrischer
Energie aus dem Wechselstromnetz stehen verschiedene Mög-
lichkeiten zur Verfügung:
Beim konduktiven Laden mit Wechselstrom (AC-Laden) wird
die elektrische Energie aus dem Wechselstromnetz unter Ver- Informationen zur Implemen-
wendung von üblicherweise einer oder drei Phasen zunächst tierung dieser Norm findet sich
in der „Roadmap zur Implemen-
in das Fahrzeug übertragen. Das im Fahrzeug eingebaute La-
tierung der ISO 15118 – Stan-
degerät übernimmt die Gleichrichtung und steuert das Laden dardisierte Kommunikation
der Batterie. In den meisten Fällen wird das Fahrzeug über eine zwischen Fahrzeug und Lade-
geeignete Stromversorgungseinrichtung, zum Beispiel eine punkt"
AC-Ladestation oder AC-Wallbox, mit dem Wechselstromnetz
verbunden. Die Steuerung des Ladens erfolgt in der Regel über
eine einfache Kommunikationsschnittstelle zwischen Fahrzeug
und Ladestation (künftig ISO 15118).
Das Laden mit Gleichstrom (DC-Laden) setzt eine Verbindung QR-Code auch anklickbar
des Fahrzeugs mit der Ladestation über eine Ladeleitung vor-
aus, wobei das Ladegerät in der Ladestation integriert ist. Die
Steuerung des Ladens erfolgt über eine spezielle Kommunika-
tionsschnittstelle zwischen Fahrzeug und Ladestation. Üblich
ist derzeit das leitungsgebundene Laden, auch konduktives La-
den genannt.
Beim induktiven Laden erfolgt die Energieübertragung mit
Hilfe des Transformatorprinzips. Auch für diese Technologie lie-
gen inzwischen Standards vor.
Tabelle 1: Fahrzeugseitige Steckvorrichtungen für das Laden von Elektrofahrzeugen
AC-Laden DC-Laden Induktives Laden
3,7 kW 3,7 kW
7.4 kW 7.4 kW
Normalladen
11 kW 10 kW 11 kW
22 kW 20 kW 22 kW
Schnelllladen 44 kW 50 kW
150 kW
Hochleistungs-
350 kW
laden
450 kW
TYP 2 Combo 2 Combo 2 Spule
Das
02 Laden Kabelloses
laden
© VDE FNN bzw. Mindeststandard nach Ladesäulenverordnung
Technischer Leitfaden - 10 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität Technischer Leitfaden - 11 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität
02 Das Laden
2.1. Normalladen und Schnellladen Bei Neuinstallationen, Änderungen und Erweiterungen elektri-
scher Anlagen ist das Vorhandensein einer Fehlerstrom-Schutz-
Die EU-Richtlinie 2014/94/EU „Aufbau der Infrastruktur für alter- einrichtung in der Infrastruktur zwingend erforderlich. Dies ist
native Kraftstoffe“ definiert Normal- und Schnellladen und be- beim Bereitstellen von Ladepunkten für diese Ladebetriebsart
zieht sich einzig auf die beim Ladevorgang angewendeten Leis- zu berücksichtigen. Weiterhin ist die Stromtragfähigkeit der
tungen. So werden alle Ladevorgänge mit einer Ladeleistung Steckdose sowie der dahinterliegenden Leitungsinstallation zu
von bis zu 22 kW als Normalladen klassifiziert, Ladevorgänge beachten, die oftmals nicht für eine dauerhafte Belastung aus-
mit höheren Leistungen werden als Schnellladen bezeichnet. gelegt ist.
Diese Klassifizierungen sind in Tabelle 1 dargestellt. Neben den
2.2.3 Ladebetriebsart 3 (Mode 3)
klassischen DC-Ladestationen mit Leistungen ab 50 kW auf-
wärts kommen zunehmend auch kleinere DC-Wallboxen mit Die Ladebetriebsart 3 wird für das ein- bzw. dreiphasige Laden
Leistungen von 10 bis 20 kW in Betracht. mit Wechselstrom bei fest installierten Ladestationen (soge-
nannte Wallboxen) genutzt. Die Sicherheitsfunktionalität inklu-
sive Fehlerstrom-Schutzeinrichtung ist in der Gesamtinstallation
2.2. Ladebetriebsarten integriert, sodass nur eine Ladeleitung mit zweckgebundenem
Das kabelgebundene Laden von Elektrofahrzeugen (inklusive Stecker (Typ 2-Stecker) notwendig ist. Oftmals ist auch eine fest
Pedelecs, E Bikes etc.) kann in unterschiedlichen Ladebetriebs- an der Ladestation angeschlossene Ladeleitung vorhanden. Die
arten erfolgen, die in der Systemnorm DIN EN IEC 61851-1 de- Kommunikation zwischen Infrastruktur und Fahrzeug erfolgt
finiert worden sind. Unter diese Ladebetriebsarten fallen auch über die Ladeleitung (siehe 6.3.1). Bei dieser Ladebetriebsart wer-
Ladeeinrichtungen, die nicht fest mit der Installation verbun- den die Steckverbinder auf beiden Seiten der Ladeleitung verrie-
den sind. gelt, womit ein Ziehen unter Last vermieden wird.
Für das Laden mit Wechselstrom ist diese Ladebetriebsart den
2.2.1 Ladebetriebsart 1 (Mode 1)
Ladebetriebsarten 1 und 2 vorzuziehen.
Diese Ladebetriebsart beschreibt das Laden mit Wechselstrom
an einer landesüblichen Haushaltssteckdose („Schutzkontakt- 2.2.4 Ladebetriebsart 4 (Mode 4)
steckdose“) oder einer ein- bzw. dreiphasigen Industriesteckdo- Ladebetriebsart 4 ist für das Laden mit Gleichstrom (DC-Laden)
se (zum Beispiel „CEE-Steckdose“) ohne Kommunikation zwi- an fest installierten Ladestationen vorgesehen. Die Ladeleitung
schen Fahrzeug und Infrastruktur (siehe Warnhinweise unter ist immer fest an den Ladestationen angeschlossen. Im Gegen-
3.4.2). Sie wird nur von Hersteller/-innen von LEVs (Light Elect- satz zu den anderen Ladebetriebsarten mit Wechselstrom ist
ric Vehicles) unterstützt und das Vorhandensein einer Fehler- bei dieser das Ladegerät in der Ladestation integriert. Die Kom-
stromschutzeinrichtung in der Bestandsinfrastruktur ist zu munikation zwischen Ladestation und Fahrzeug erfolgt wie
empfehlen. beim Laden nach Ladebetriebsart 3 über die Ladeleitung. Da-
rüber hinaus erfolgt die Verriegelung des Steckverbinders ent-
2.2.2 Ladebetriebsart 2 (Mode 2)
sprechend Ladebetriebsart 3.
Wie auch bei der Ladebetriebsart 1 können bei dieser Ladebe-
triebsart auf der Infrastrukturseite Haushaltssteckdosen oder 2.2.5 Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestation
Industriesteckdosen mit Wechselstrom genutzt werden. Im Bei den Ladebetriebsarten 2, 3 und 4 gibt es immer eine Ba-
Unterschied zur Ladebetriebsart 1 befindet sich in der Lade- siskommunikation („Low Level“) zwischen der Ladestation (bei
leitung des Fahrzeugs eine Steuer- und Schutzeinrichtung („In Ladebetriebsarten 2 der IC-CPD) und dem Fahrzeug, über die
Cable Control and Protection Device“ IC-CPD). Informationen zu den grundlegenden Betriebszuständen aus-
Sie übernimmt den Schutz vor elektrischem Schlag bei Isola- getauscht werden.
IC-CPD
tionsfehlern für den Fall, dass der Kund/-innen ihr Fahrzeug an Eine zusätzliche Kommunikation gemäß der Norm ISO 15118 ist
eine Steckdose anschließen, die bei der Errichtung nicht für das bei der Ladebetriebsart 3 optional möglich. Wird Ladebetriebs-
Laden von Elektrofahrzeugen vorgesehen war. Über ein Pilot- art 4 in Verbindung mit dem „Combined Charging System“ ge-
signal erfolgen Informationsaustausch und Überwachung der nutzt, ist immer die erweiterte Kommunikation („High Level“)
Schutzleiterverbindung zwischen der IC-CPD und dem Fahr- erforderlich. Die DIN SPEC 70121 wird dabei sukzessive durch die
zeug. ISO 15118 abgelöst.
Technischer Leitfaden - 12 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität Technischer Leitfaden - 13 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität
02 Das Laden
Die Kommunikation nach ISO 15118 erlaubt den Austausch von Je nach Fahrzeugausstattung und Ladeeinrichtung können La-
zahlreichen Daten mit der Ladesäule wie zum Beispiel Anga- deströme von bis zu 500 A realisiert werden.
ben zum Energiebedarf, geplanter Dauer des Ladevorgangs,
Als System beinhaltet das CCS sowohl die Stecker als auch die
Informationen zum Preis und zur Abrechnung. Bei der Auswahl
Kontrollfunktionen und die Kommunikation zwischen Elektro-
der Ladetechnologie im Zuge der Errichtung neuer Ladestatio-
fahrzeug und Infrastruktur und bietet die Lösungen für alle er-
nen sollten diese Möglichkeiten auch bei Ladebetriebsart 3 in
forderlichen Ladeszenarien (siehe Nationale Plattform Mobilität
Betracht gezogen werden.
Lade Use Cases) an. Die für das Gleichstromladen mit CCS vor-
Die Ladebetriebsarten 3 und 4 basieren auf einer speziell für gesehene erweiterte Kommunikation basiert auf der DIN SPEC
Für Neuerrichtungen werden
Ladepunkte mit den Ladebe-
Elektrofahrzeuge errichteten Infrastruktur und bieten ein ho- 70121 beziehungsweise der ISO 15118. Fahrzeugseitig wird die
triebsarten 3 und 4 empfohlen, hes Maß an elektrischer Sicherheit (Personenschutz) und elektrische Sicherheit durch die ISO 17409 spezifiziert.
da aktuelle und zukünftige Pkw Schutz bei Überstrom (Anlagenschutz).
Für die fest installierte Ladestation bietet das CCS folgende Op-
sowie leichte Nutzfahrzeuge in
Die LSV fordert bei öffentlich zugänglichen Ladestationen für tionen:
der Regel die Ladebetriebsart 3
für das AC-Laden und gegebe-
nenfalls die Ladebetriebsart 4
das Wechselstromladen die Verwendung einer Steckverbin-
dung vom Typ 2 gemäß EN 62196, sowie eines Combo-2-Ste- ظ Laden in Ladebetriebsart 3: AC-Laden mit dem Typ 2-Ste-
cker entsprechend der Norm IEC 62196-2 in Verbindung mit
für das DC-Laden unterstützen. ckers für das Laden mit Gleichströmen. Letzterer setzt auf der
einer Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladeeinrich-
Typ-2-Stecker-Stiftbelegung auf, erfordert allerdings spezielle
tung gemäß Pilotsignal entsprechend IEC 61851-1 Annex A
Fahrzeugkupplungen mit zwei zusätzlichen Gleichstrompolen.
und ISO 15118 (optional).
2.3. Combined Charging System ظ Laden in Ladebetriebsart 4: DC-Laden entsprechend der
Norm IEC 61851 23 Annex CC mit dem Combo-2-Stecker ent-
sprechend der Norm IEC 62196-3 (Konfiguration FF) in Ver-
Das Combined Charging System (CCS) ist ein Ladesystem für
bindung mit einer Kommunikation zwischen Fahrzeug und
Elektrofahrzeuge, das auf den internationalen Standards der
Ladeeinrichtung basierend auf DIN SPEC 70121 beziehungs-
IEC 61851-1, IEC 61851-23, Annex CC und der IEC 61851-24 für die
weise zukünftig der ISO 15118.
Ladeeinrichtung beruht und auf den Standards für Ladesteck-
verbinder nach IEC 62196 (nur Konfiguration FF) aufbaut. Der
Fahrzeugseitige CCS-Anschluss vereint dreiphasiges Wechsel-
stromladen (maximal 44 kW) mit der Möglichkeit zum schnel-
len Gleichstromladen in einem einzigen System.
Technischer Leitfaden - 14 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität Technischer Leitfaden - 15 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität
02 Das Laden
Die folgende Abbildung zeigt die fahrzeugseitigen Steckvor-
richtungen des Systems im Überblick:
Tabelle 2: Combined Charging System – ein System für AC- und DC-Laden
Ladepunkt Funktionen Steckerer Kommunikation Ladedose
1-phasiges Typ 2
AC-Laden/ ISO 15118
AC 3-phasiges
1-/3-phasig AC-Laden mit
Stecker Typ 2
IEC 62196 2
DC-Laden mit Combo 2
Stecker Combo 2
DC IEC 62196 3
ISO 15118
DIN SPEC 70121
Es ist zu berücksichtigen, dass nicht von allen Ladestationen
und nicht von allen Fahrzeugen alle oben beschriebenen Mög-
lichkeiten unterstützt werden. DC-Ladeströme oberhalb von
Mit CCS wurde ein Ladesystem
200 A erfordern ein spezielles thermisches Management.
entwickelt und standardisiert,
das alle Voraussetzungen er- Die verwendeten Ladeleitungen werden dabei bei hohen Lade-
füllt, um das Ziel einer einheit- leistungen aktiv gekühlt. Zu diesem Zweck verfügen die Lade-
lichen, nutzerfreundlichen und stationen über eigene Kühlaggregate.
leistungsstarken Ladeinfra-
struktur verwirklichen zu kön- Wenn beispielsweise ein Fahrzeug mit einer Ladedose Combo 2
nen. Insbesondere seine Inter- ausgestattet ist, besteht grundsätzlich die Möglichkeit des An-
operabilität prädestiniert das schlusses an AC Typ 2- und DC Combo 2-Ladepunkte. Die ma-
System für die Anwendung im ximalen Ladeleistungen richten sich nach der jeweiligen Aus-
öffentlich zugänglichen Raum.
stattung und werden zwischen der Ladeeinrichtung und dem
Des Weiteren erfüllt das System Fahrzeug automatisch abgestimmt.
schon heute die Anforderun-
gen höherer Ladeleistungen.
Durch die Errichtung von Ladeinfrastruktur mit dem auf inter-
Daher empfiehlt die Nationale nationalen Standards basierenden CCS ist die Interoperabilität
Plattform Zukunft der Mobilität für das Laden von Elektrofahrzeugen in Europa sichergestellt
(NPM) aufgrund der hergestell-
ten Einigkeit und Investitions-
sicherheit die Infrastruktur so
schnell wie möglich flächen-
deckend CCS-konform auszu-
bauen.
Technischer Leitfaden - 16 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität Technischer Leitfaden - 17 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität
03 Die Planung
3.1. Bedarf an Anschlussleistung
Die korrekte Dimensionierung der Anschlussleistung ist die
Grundvoraussetzung für einen sicheren und zuverlässigen Be-
trieb. Bei der Planung muss folglich
ظ die Art und Anzahl der Fahrzeuge, die für diesen Standort
zu erwarten sind,
ظ die Ladeleistung der anzuschließenden Fahrzeuge,
ظ die erwartete durchschnittliche Parkdauer und
ظ das Ladeverhalten der Fahrzeugbesitzer/-innen berück-
sichtigt werden.
Zudem kann mit einem Leistungsmanagement der Bedarf an
Anschlussleistung reduziert werden.
Die Variabilität dieser Einflussfaktoren ist sehr hoch und er-
schwert eine Vorgabe von Richtwerten für die Zahl der Lade-
punkte und der zu installierenden Leistung.
3.1.1. Festlegung der Ladeleistung und Anzahl der Lade-
punkte
Einphasiges AC-Laden stellt den kleinsten gemeinsamen Nen-
ner beim Laden von Elektrofahrzeugen dar. Gemäß der VDE-
AR-N 4100 und den meisten in Deutschland gültigen Techni-
schen Anschlussbedingungen (TAB) ist einphasiges Laden bis
in der Regel 4,6 kVA zulässig, in Einzelfällen sind abweichende
Festlegungen seitens der Verteilnetzbetreiber möglich. Bei hö-
heren Ladeleistungen muss dreiphasiges AC- oder DC-Laden
verwendet werden.
Das Combined Charging System unterstützt je nach Ausfüh-
rung Ladeströme von bis zu 500 A. Die Ladeleistung hängt von
der fahrzeugspezifischen Ladespannung ab. Erste Serienfahr-
zeuge, die mit 800 V geladen werden können, erreichen auf
diese Weise Ladeleistungen von 300 kW und mehr. Die not-
wendigen AC-Anschlussleistungen können je nach Anzahl der
Ladepunkte im Bereich mehrerer MW liegen und erfordern
den Ausbau der vorhandenen Infrastruktur.
Um die netzseitigen Investitionen zu reduzieren und Lastspit-
zen zu vermeiden, bietet sich die Kombination mit stationären
Batteriespeichern an.
Derartige Anlagen werden im industriellen Maßstab geplant
Die
03
und betrieben.
Es ist zu erwarten, dass viele angebotene Ladestationen sich bei
Planung den Anschlussleistungen an den oben angegebenen Staffelun-
gen der Anschlusswerte orientieren werden.
Technischer Leitfaden - 18 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität Technischer Leitfaden - 19 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität03 Die Planung
Die folgende Tabelle veranschaulicht die Zusammenhänge 3.1.2. Leistungsmanagement
zwischen Ladetechnologie und potenzieller Ladeleistung:
Alternativ oder ergänzend zu einer Verstärkung des Netzan-
schlusses kann ein sogenanntes Leistungsmanagement einge-
setzt werden. Durch ein solches Leistungsmanagementsystem
Tabelle 3: Aktuell typische Werte beim Laden von Elektrofahrzeugen
können verschiedene Parameter der Ladevorgänge, wie zum
Beispiel die Maximalleistung oder die Priorisierung von Lade-
Netzanschluss Der Gleichzeitigkeitsfaktor bildet
Ladetechno- Ladeleistung vorgängen, festgelegt werden. Ein Leistungsmanagement
Fahrzeuge Ladestrom (A) der Ladeinfra- ab, wie viele elektrische Ver-
logie (kW) kann, gerade bei größeren Liegenschaften, zur Vermeidung braucher in einem Haushalt oder
struktur
oder Reduzierung von kostenintensiven Lastspitzen beitragen Stromkreis gleichzeitig mit voller
oder einen notwendigen Netzausbau beziehungsweise ver- Leistung betrieben werden. Er wird
AC AC, 1-phasig stärkten Netzanschluss vermeiden. mit der Leistungssumme aller zu
bis 16
1-phasig berücksichtigenden Verbraucher
bis 3,7 230 V, 16 A Bei mehreren gleichzeitig ablaufenden Ladevorgängen wird verrechnet und lässt eine Aussage
durch den Einsatz eines Leistungsmanagements die Überlas- über die einzuplanende Gesamtan-
tung der Elektroinstallation verhindert. Ein Leistungsmanage- schlussleistung zu.
AC AC, 3-phasig
bis 22 bis 32 mentsystem führt zu einer Reduzierung der gleichzeitig auf- Beispiel:
3-phasig 400 V
tretenden Leistungsspitze, wodurch die Anforderungen an die
3 x 32 A Beträgt die Summe der Leistun-
Dimensionierung der Installation reduziert werden können. gen aller in einem Einfamilienhaus
installierten Verbraucher beispiels-
AC, 3-phasig Insbesondere in Gebäuden mit mehreren Nutzer/-innen, bei-
weise 25 kW und wird ein Gleich-
DC bis 150 bis 200 400 V spielsweise die Tiefgarage eines Mehrfamilienhauses, ist ein
zeitigkeitsfaktor von 0,5 angesetzt,
3 x 125 A Leistungsmanagement zu empfehlen, um eine teure Ausle- so müsste eine Gesamtanschluss-
gung des Netzanschlusses und der Elektroinstallation auf eine leistung von mindestens 12,5 kW
Elektro- AC, 3-phasig selten benötigte Leistungsspitze zu vermeiden. vorgesehen werden.
fahrzeuge HPC bis 350 bis 500 400 V Bei Anschlüssen, die nicht nur nach bezogener Energiemenge,
BEV und PHEV 3 x 125 A sondern auch nach dem maximalem Leistungsbedarf (Leis-
tungs- und Arbeitspreis) abgerechnet werden, (Pflicht bei einer
Abnahme > 100 000 kWh/a) ist ein Leistungsmanagement be-
sonders sinnvoll. Dadurch kann verhindert werden, dass die
Die Ladedauer der Batterie eines Elektrofahrzeuges ist unter Elektrofahrzeuge zu einem Zeitpunkt laden, wenn durch die
anderem abhängig von der infrastrukturseitig zur Verfügung anderen ungesteuerten Verbraucher ohnehin eine Leistungs-
stehenden Ladeleistung. Gerade bei Elektrofahrzeugen mit spitze auftritt. Vielmehr sollten die Elektrofahrzeuge dann laden,
größeren Batteriekapazitäten oder schnellladefähigen Batte- wenn die Last durch die ungesteuerten Verbraucher niedrig ist.
Hinweise für die zu installierende rien kann eine deutlich reduzierte Ladedauer durch dreiphasi- Je nach Anzahl und Leistungsbedarf der Elektrofahrzeuge könn-
Ladeleistung können die zu er- ges AC-Laden oder DC-Laden mit einer größeren Leistung er- te es auch sinnvoll sein, dass nicht alle Fahrzeuge zeitgleich laden
wartenden durchschnittlichen möglicht werden. und gemeinsam eine hohe Lastspitze ausprägen. Netzbetreiber
täglichen Fahrleistungen geben. bieten vergünstigte Netzentgelte für Ladestationen an, wenn
Für jede Ladestation muss festgelegt werden, wie viele Lade-
diese als steuerbare Verbrauchseinrichtung angemeldet werden
punkte zur Verfügung gestellt werden, und ob diese gleichzei-
(siehe §14a EnWG). Einzelheiten sind mit dem Netzbetreiber ab-
tig mit voller Leistung betrieben werden sollen.
zustimmen. Die Anmeldung erfolgt häufig direkt über Elektro-
installateur/-innen. Ein Leistungsmanagement kann gleichzeitig
zur verbesserten Nutzung regenerativer Energien eingesetzt
werden. Gegebenenfalls ist die Einbindung in ein Heim-Energie-
Management-System (HEMS) zur Einbindung aller relevanten
Geräte und Systeme (mittels übergreifendem Kommunikations-
standard wie zum Beispiel EEBUS) unter anderem zur Eigennut-
zung von Solarstrom vorzusehen.
Technischer Leitfaden - 20 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität Technischer Leitfaden - 21 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität03 Die Planung
3.2. Vorkehrungen zur Verbrauchser- 3.4. Elektroinstallation
fassung und für Mehrwertdienste Zwischen klassischen elektrischen Verbrauchern im Haushalt
Für den Betrieb einer komplexen Ladeinfrastruktur wird emp- und der Versorgung eines Elektrofahrzeuges mit elektrischer
Als Zusatzdienstleistungen kön- fohlen, bereits bei der Planung entsprechende Maßnahmen Energie bestehen trotz gleichen Grundprinzips wichtige Unter-
nen Mehrwertdienste wie bei- zur Verbrauchserfassung vorzusehen. Bei Ladevorgängen, die schiede, die sehr schnell den Bedarf nach gründlicher Planung
spielsweise ein dynamisches zur Abrechnung gebracht werden, sind die Anforderungen des und großzügiger Auslegung verdeutlichen.
Leistungs- und Energiema-
Mess- und Eichgesetz (MessEG) und der Mess- und Eichverord- Während beispielsweise beim Betrieb einer Waschmaschine
nagement angeboten werden.
nung (MessEV) zu berücksichtigen. Verschiedene Funktionen keine besonderen Vorkehrungen zu treffen sind, müssen beim
Hierfür sind Verbindungen über
das Backend zu den entspre- der Ladeinfrastruktur, wie Authentifizierung, Übertragung des Laden eines Elektrofahrzeuges die speziellen Anforderungen
chenden Dienstleistern (Lade- Status des Ladepunkts, Übertragung von Zählerstands- und des Ladevorgangs beachtet werden. Die Waschmaschine hat
stationsbetreiber, Messstellen- Abrechnungsinformationen oder Leistungsmanagement, be- zwar eine ebenfalls hohe Leistungsaufnahme, ruft dieses Po-
betreiber, Stromvertrieb etc.) nötigen Zugriff auf ein sogenanntes Backend, also eine nachge- tential jedoch nur für eine vergleichsweise kurze Dauer– zum
notwendig. Für Planer/-innen /
schaltete Netzwerkstruktur wie beispielsweise ein Datenbank- Aufheizen des Wassers – ab.
Errichter/-innen ergibt sich hie-
Server, auf dem die Informationen abgelegt beziehungsweise
raus die Notwendigkeit, geeig- Beim Elektrofahrzeug wird über die Dauer des Ladevorgangs
nete Netzwerkverbindungen
von dem sie abgerufen werden können.
– unter Umständen mehrere Stunden – eine sehr hohe elektri-
bereitzustellen.
sche Leistung abgerufen. Folglich muss die Ladeinfrastruktur
3.3. Installationsort entsprechend ausgelegt sein. Nicht nur im privaten, sondern
auch im öffentlich zugänglichen Bereich muss eine sichere,
Die Auswahl der Örtlichkeit hat so zu erfolgen, dass alle Hand-
über mehrere Stunden andauernde, unbeaufsichtigte Aufla-
habungen rund um das Laden immer sicher möglich sind. Das
dung gewährleistet sein.
Fahrzeug muss ohne Verwendung von Verlängerungsleitun-
gen oder Kabeltrommeln angeschlossen werden können. Die
3.4.1. Netzanschluss
Ladestation muss folglich in unmittelbarer Nähe der zu ver-
sorgenden Stellflächen montiert werden, ohne dabei eine Ge- Das Potential des Hausanschlusses kann schon bei mehreren
fährdung für Personen oder Fahrzeuge darzustellen. Details zu gleichzeitig ladenden Elektrofahrzeugen erschöpft sein. Daher
!
Installationsorten im öffentlichen und halböffentlichen Raum ist bereits bei Anschluss einer Ladestation der Hausanschluss
sollten frühzeitig mit kommunalen Konzepten zur Elektromo- auf die neue gleichzeitig benötigte Leistung zu überprüfen. Es
bilität und Ladeinfrastruktur abgestimmt werden. Geeignete kann durchaus notwendig werden, für die Versorgung der Elek-
Ansprechpartner in der kommunalen Verwaltung können dort trofahrzeuge den Hausanschluss zu verstärken oder zu erwei-
In bestimmten Gewerbe- und tern, wobei dieser Maßnahme die Installation eines Leistungs-
erfragt werden und sind häufig im Bau-, Stadtplanungs-, Ver-
Industriebereichen sind aus managementsystems vorzuziehen ist (siehe 3.1.2).
kehrs- oder Umweltamt zu finden. Die Aufstellungsart der La-
Gründen des Brandschutzes La-
destationen nicht zulässig. Dies destation – freistehend als Ladesäule oder wandbefestigt als Die notwendigen Angaben erhält der Netzbetreiber durch den
betrifft vor allem feuergefähr- „Wallbox“ – sollte vorab festgelegt werden. Für den gesamten Antrag zur Inbetriebnahme des Elektroinstallateurs. Eine An-
dete Betriebsstätten nach DIN Aufbau muss die Standsicherheit sichergestellt werden. Die Be- meldung beim Netzbetreiber ist gemäß der Niederspannungs-
VDE 0100-420 sowie explosions- schaffenheit der Strukturen, an denen die Ladestation befestigt anschlussverordnung (NAV) in jedem Fall erforderlich.
gefährdete oder explosivstoff-
werden soll, ist zu berücksichtigen (zum Beispiel Wandstärke
gefährdete Bereiche. Für die In- Bei Ladestationen mit einer Leistung über 12 kVA ist gemäß der
und -material).
stallation von Ladestationen ist NAV und VDE-AR-N 4100 sowie den Technischen Anschlussbe-
auch die Garagenverordnung Ausführung und Abmessungen der Ladestation sind dem Um- dingungen (TAB) eine Zustimmung durch den Netzbetreiber
des jeweiligen Bundeslandes zu feld entsprechend zu wählen. Für eine ausreichende Beleuch- verpflichtend und ein Datenblatt der Ladeeinrichtung sowie
beachten. Diese gibt Auskunft,
tung am Betriebsort ist Sorge zu tragen. Je nach Aufstellungs- eine Inbetriebsetzungsanzeige erforderlich. Zudem ist ab 12
in welchen Räumen keine Kraft-
ort und Art der Nutzung muss die Ladestation Anforderungen kVA eine Steuerungsschnittstelle (siehe VDE-AR-N 4100 Kapitel
fahrzeuge abgestellt werden
dürfen. gegenüber umweltbedingten Einflussfaktoren erfüllen: me- 10.6.4) bereitzustellen. Außerdem besteht nach VDE-AR-N 4100
chanische Festigkeit (Rammschutz, Vandalismus, Graffiti), Wet- die Verpflichtung zur Einhaltung der Symmetrieanforderung
terfestigkeit (geeignete Schutzart, Betriebstemperaturbereich), (unsymmetrische Belastung03 Die Planung
Sowohl beim direkten Anschluss von Ladestationen an das öf- Anders als bei Neuinstallationen wurden bestehende Elektro-
fentliche Verteilnetz als auch im Wohn- und Gewerbebereich installationen in der Regel nicht für das Laden von Elektrofahr-
sind im Niederspannungsnetz die Anforderungen der VDE An- zeugen ausgelegt. Aus diesem Grund kann das Laden an un-
wendungsregel VDE-AR-N 4100 zu berücksichtigen. Je nach geprüften Installationen gefährlich sein. Dies gilt nicht nur für
Die VDE-AR-N 4100 „Technische Anschlussleistung der zu installierenden Ladeeinrichtung und den Ladevorgang ab der Ladeeinrichtung, sondern auch für die Die Elektroinstallation eines
Anschlussregeln Niederspannung“ der geplanten Nutzung sind Maßnahmen in Bezug auf den vorgelagerte Installation. Hier gilt es, Überlastungen und damit Hauses wird für die Anforderun-
regelt die Technischen Anschluss- Strombezug zu treffen. das Risiko von Bränden oder die Beeinträchtigung der Funktion gen zum Zeitpunkt des Baus
bedingungen und geht dabei auf vorhandener Fehlerstrom- Schutzeinrichtungen zu vermeiden. ausgelegt. Aus diesem Grund
Die Anmeldung des geänderten Netzanschlussverhältnisses
die besonderen Anforderungen der sind vorhandene Installationen
Elektromobilität ein. erfolgt durch die ausführende Elektrofachkraft beziehungswei- Deshalb ist es empfehlenswert, vor einer solchen Nutzung die unter Umständen für Laden mit
se den Elektrofachbetrieb. Relevante Dokumente für den Netz- bestehende elektrische Installation auf die neuen Anforderun- hohen Leistungen über längere
anschluss sind: gen überprüfen zu lassen (zum Beispiel mit dem E-CHECK). Zeiträume nicht geeignet. Da-
ظ Die DIN VDE 0100-722 beschreibt die speziellen Anforderungen her wird empfohlen, vorhande-
VDE-AR-N 4100 ne Installationen vor dem An-
ظ
für die Errichtung von Stromkreisen für die Energieversorgung
VDE-AR-N 4110 schluss von Elektrofahrzeugen
von Elektrofahrzeugen sowie deren Rückspeisung. Unter ande-
ظ TAB rem wird dort für jeden Ladepunkt ein eigener Endstromkreis
von einer eingetragenen Elekt-
ظ
rofachkraft überprüfen und sie
NAV mit einer separaten Absicherung und Fehlerstrom-Schutzein- gegebenenfalls dementspre-
ظ FNN Hinweis Netzintegration Elektromobilität richtung gefordert, für die, sofern kein Leistungsmanagement
vorhanden ist, ein Gleichzeitigkeitsfaktor von 1 anzunehmen
chend ertüchtigen zu lassen.
ist. Sollte keine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung auf Seiten der
Ladeinfrastruktur installiert sein, muss diese nachgerüstet wer-
Für Ladeinfrastruktur mit Leis-
QR-Code auch anklickbar
den. Dabei ist zu beachten, dass sie für das Laden von Elektro-
fahrzeugen geeignet sein muss.
!
tungen von ≥3,6 kVA und unter
12 kVA besteht eine Anmelde- Wie unter 3.1.2. „Leistungsmanagement“ bereits erwähnt, kann
3.4.2. Neuinstallation und Nachrüstung
pflicht gegenüber dem Netzbe- der Gleichzeitigkeitsfaktor eines Verteilerstromkreises, der Schutzkontaktsteckdosen sind
treiber. Es ist zu beachten, dass Bei der Planung von Neu- oder Umbauten ist zu berücksich- mehrere Ladepunkte versorgt, bei Vorhandensein eines Leis- nach DIN VDE 0620-1 für den
bereits mit einer relativ kleinen tigen, dass bereits heute eine deutlich wachsende Verkaufs- Hausgebrauch und ähnliche
tungsmanagements reduziert werden.
Anzahl von Anlagen kleinerer Anwendungen ausgelegt, und
zahl von Elektrofahrzeugen erwartet wird. Je nach Lage und
Leistung schnell die Summen- Auch bei Neuinstallationen und Erweiterungen bestehender nur für begrenzte Zeiträume
Nutzungsgruppe einer Liegenschaft kann es dann sehr schnell
Leistungsgrenze von 12 kVA Anlagen sollte eine Elektrofachkraft über die beabsichtigte Nut- mit dem maximalen Bemes-
der lokalen Stromversorgung
zu einer deutlichen Häufung der Nachfrage nach Ladeinfra- sungsstrom von 16 A belast-
zung zum Laden von Elektrofahrzeugen informiert werden.
überschritten werden kann und struktur kommen. Planungsgrundlage für elektrische Anla- bar und deshalb nicht zum
neben der Anmeldepflicht der gen in Wohngebäuden stellt die DIN 18015-1 dar. Sie sieht für 3.4.3. Hinweise zur Errichtung der Anlage dauerhaften Laden von Elekt-
Netzbetreiber seine Zustim- eine Ladeeinrichtung eine Zuleitung, ausgelegt für eine Dau- rofahrzeugen geeignet. Beim
mung erteilen muss. Um also Die Ladeinfrastruktur für Elektromobilität gehört zu den Ener- mehrstündigen Laden von Elek-
erstrombelastbarkeit von 32 A, von der Hauptverteilung be-
eine sukzessive, unbemerkte gieanlagen beziehungsweise elektrischen Anlagen. Energiean- trofahrzeugen kann durch Alte-
ziehungsweise dem Zählerschrank zum Ladeplatz vor. Um er-
Überlastung zu vermeiden, ist lagen sind so zu errichten und zu betreiben, dass die technische rungsprozesse der Kontakte, an
hebliche Folgekosten zu vermeiden, empfiehlt es sich bereits Klemmstellen in der Zuleitung
bei der Auslegung der örtlichen Sicherheit gewährleistet ist. Dabei sind, vorbehaltlich sonstiger
Installationen genau zu prüfen, bei der Planung des Neubaus mindestens ein entsprechendes oder durch unsachgemäße In-
Rechtsvorschriften, die allgemein anerkannten Regeln der
welcher Bedarf zukünftig ent- Leerrohr zur Aufnahme einer solchen Leitung vorzusehen. Des stallation ein erhöhter Wider-
Technik zu beachten (vgl. § 49 EnWG). Dazu gehören auch das stand im Stromkreis entstehen.
stehen könnte. Dabei kann die Weiteren soll ein separates Leerrohr für eine Kommunikations-
Wohnlage beziehungsweise die Erweitern, Ändern und Instandhalten. Es wird davon ausgegan- Daraus resultiert in Folge einer
leitung, beispielsweise Netzwerkleitung zum Ladeplatz verlegt
zu erwartende Kundschaft so- gen, dass diese Anforderungen erfüllt sind, wenn die techni- unzulässigen Erwärmung – ge-
werden, um die Ladestation für zukünftige Anwendungen im
wie die Stadtentwicklung der schen Regeln des VDE eingehalten wurden. Damit erlangt die nannt „Hotspot“ – eine erhöhte
intelligenten Haus beziehungsweise Leistungsmanagement
Kommune einen Hinweis ge- Einhaltung der VDE Normen beim Errichten, Erweitern, Ändern Brandgefahr. Daher wird emp-
ben. Eine von vornherein groß-
anzubinden. In großen Liegenschaften ist zudem abzuwägen, fohlen, die Betriebsarten 3 oder
und Instandhalten eine besondere Bedeutung für Sicherheit
zügiger Dimensionierung der ob jedem Stellplatz eine direkt an die jeweilige Abrechnungs- 4 zu installieren. Diese bieten
und Funktionalität, aber auch für die juristische Absicherung.
entsprechenden Zuleitungen, messung angeschlossene Ladung ermöglicht werden soll. Anwendungssicherheit sowie
Verteiler und sonstiger Bautei- Komfort.
Alternativ können zentrale Ladestationen vorgesehen werden,
le kann hohe Folgekosten einer
späteren Nach- beziehungswei- die durch Dienstleister errichtet, betrieben oder abgerechnet
se Umrüstung vermeiden. werden.
Technischer Leitfaden - 24 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität Technischer Leitfaden - 25 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität03 Die Planung
Der Einbau einer am Netz fest installierten Ladestation für die Öffentlich zugänglichen Ladesäulen werden häufig auch direkt
Ladebetriebsarten 3 und 4 oder der Einbau einer Schutzkon- an das Netz eines Energieversorgers angeschlossen und mit ei-
takt- oder Industriesteckdose für die Ladebetriebsarten 1 und ner Zähleinrichtung ausgerüstet. In diesen Fällen ist zusätzlich
2 in eine bestehende Infrastruktur stellt eine Erweiterung der die VDE-AR-N 4100 zu beachten.
elektrischen Anlage dar. Insbesondere bei der Integration in be-
Hier ist es sinnvoll den Überspannungsschutz im Hauptstrom-
stehende elektrische Anlagen sind die Installationsbedingun-
versorgungssystem vor der Zähleinrichtung zu installieren. In
gen vorab durch eine Elektrofachkraft zu prüfen. Bei Neuinstal-
diesem Bereich ist ein Blitzstrom- (SPD Typ 1) oder Kombi-Ab-
lationen und Erweiterungen sind unter anderem die VDE-AR-N
leiter (SPD Typ 1 und 2 mit Schutzwirkung Typ 1, 2 und 3) zu ins-
4100 sowie die VDE 0100-722 zu berücksichtigen. Weiterhin ist
tallieren. Die Anforderungen an die SPDs von direkt am Netz an-
die Verfügbarkeit der Anschlussleistung mit dem Netzbetreiber
geschlossenen Ladesäulen sind in der VDE-AR-N 4100 enthalten.
zu klären.
Zusätzlich zu dem Schutz der Energieversorgung ist die Daten-
Werden Ladestationen in Gewerbe- und Industriebereichen
übertragung für die Erfassung der Verbrauchsdaten zu schüt-
oder in Garagen ab 100 m² Nutzfläche geplant, müssen die
zen. Der informationstechnische Anschluss ist, in Analogie zum
gegebenenfalls bestehenden regionalen Vorschriften, wie bei-
Energieanschluss, mit SPD Type 1 (D1 und C2) oder SPD Type 2
spielsweise die Landesbauordnung, sowie die Hinweise zum
(D1 und C2) vorzunehmen.
Sachschutz aus der „Publikation der deutschen Versicherer zur
Schadenverhütung – Ladestationen für Elektrostraßenfahrzeu-
ge“ (VdS 3471) berücksichtigt werden.
Es sollte eine Abstimmung mit dem Brandschutzamt, Bauamt
und Versicherer erfolgen. In der zum Zeitpunkt der Erstellung
dieses Leitfadens veröffentlichten LSV ist bei öffentlich zugäng-
lichen Ladestationen eine Meldung an die Regulierungsbehör-
de notwendig. Für die Steckvorrichtungen der Ladepunkte wird
empfohlen, AC-Steckdosen des Typ 2 gemäß DIN EN 62196-2
oder DC-Fahrzeugkupplungen Combo 2 gemäß DIN EN 62196-
3 zu verwenden.
3.5. Blitz- und Überspannungsschutz
3.5.1 Anforderung Überspannungsschutz
Werden Ladeeinrichtung (beispielsweise Wallbox, Ladesäulen) 3.6. Qualifikationen und
fest installiert, sind Anforderungen an den Überspannungs- Ausübungsberechtigung
schutz zu beachten.
Nach DIN VDE 1000-10 dürfen nur Elektrofachkräfte mit Auf-
In der DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722):2019-06 Abschnitt 443
gaben rund um Bewertung, Planung, Errichtung, Erweiterung,
wird für öffentlich zugängliche Anschlusspunkte ein Überspan-
Änderung und Instandhaltung von Ladeinfrastruktur betraut
nungsschutz gegen transiente Überspannungen verbindlich
werden. Die für die Unfallversicherung maßgeblichen Festle-
gefordert. Die Maßnahmen für die Umsetzung dieser Forde-
gungen der DGUV Vorschrift 3 sehen verbindlich vor, dass die
rung sind in der DIN VDE 0100-534 enthalten. Hierbei ist ein
entsprechende Qualifikation für diese Arbeiten vorliegt.
Überspannungsschutzgerät Typ 2 (SPD Typ 2) die Mindestfor-
derung zum Schutz des Anschlusses der Energieversorgung. Darüber hinaus ist energierechtlich nach § 13 der Niederspan-
nungsanschlussverordnung (NAV) für das Errichten, Erweitern
Wird die Ladesäule von einem Gebäude mit installiertem Blitz-
und Ändern sowie die Instandhaltung bestimmter Teile einer
schutzsystem versorgt, muss ein Blitzstrom- (SPD Typ 1) oder
elektrischen Anlage die Eintragung des Installationsunterneh-
Kombi-Ableiter (SPD Typ 1 und 2 mit Schutzwirkung Typ 1, 2 und
mens in das Installateurverzeichnis des Verteilnetzbetreibers
3) eingesetzt werden.
erforderlich.
Technischer Leitfaden - 26 - Ladeinfrastruktur Elektromobilität Technischer Leitfaden - 27 - Ladeinfrastruktur ElektromobilitätSie können auch lesen
