Technische Grundlagen, Fördermöglichkeiten und Rechtsrahmen
Zusammenfassung
Hinweis:
Der Autor beleuchtet in diesem Teil 2 seines Beitrags die technischen Grundlagen, den Rechtsrahmen und die Fördermöglichkeiten der Ladeinfrastruktur für die E-Mobilität. Teil 1 des Beitrags ist in ZAP F. 7, S. 593 ff. publiziert.
I. Einleitung
Herstellung und Management von Ladeinfrastruktur zum Betrieb einer E-Mobilität setzen ein Grundverständnis zu den technischen Grundlagen, insb. der Stromversorgung, zu bestehenden Angebotskategorien von Ladesystemen sowie Grundkenntnisse im Bereich des anzutreffenden Rechtsrahmens und den Fördermöglichkeiten voraus. Dies gilt in gleicher Weise für Mieter, Vermieter und für Immobilienverwalter. Der vorliegende Beitrag liefert dazu die Basisinformationen und erschließt Quellen zur weiteren Vertiefung.
II. Technik und Stromversorgung
Haushaltselektrik ist für die übliche Nennspannung von 230 V Wechselstrom und eine Dauerbelastung von 10 Ampere, höchstens 16 Ampere in kurzzeitigeren Spitzen, ausgelegt. Bei Ladeströmen von 16 Ampere und einer Ladezeit von 8 Stunden würde sich aufgrund des höheren elektrischen Widerstandes in Dauerbelastung die vorhandene Installation zu stark aufheizen. Ihre thermische Belastbarkeit würde überschritten. Daraus ergibt sich in aller Regel die Notwendigkeit einer Umrüstung der elektrischen Hausinstallation, u.U. (Betrieb mehrerer Wall-Boxes) auch die Notwendigkeit der Verstärkung des Hausanschlusses selbst und/oder der Einbau von Last-Management-Systemen, die gleichzeitige Aufladevorgänge vermeiden und zeitlich hintereinander staffeln.
Üblicherweise können an einer Ladesäule gleichzeitig mehrere Elektrofahrzeuge geladen werden. Standard ist ein AC-Ladepunkt mit Wechselstrom (AC) und einer Ladeleistung zwischen 7,2 und 22 KW, möglich bis zu 43 KW. Höhere Leistungen ab 50 KW erfordern einen DC-Ladepunkt, betrieben mit Drehstrom. Sie sind für einen schnelleren Ladevorgang geeignet (Schnellladesäule). Allerdings müssen die zu "betankenden" Elektrofahrzeuge dafür auch ausgelegt sein.
Je nachdem, wie viel Ladeleistung man wünscht, laufen Ladestationen mit Wechselstrom (230 V) oder mit Drehstrom (400 V). Wallboxes ab einer Ladeleistung von 11 KW (bis zu 22 KW) benötigen einen 3-phasigen Anschluss (400 V). Drehstrom benötigt einen eigens abgesicherten eigenen Stromkreis. Sinnvoll sind ein Leerrohr für die Aufnahme einer Datenleitung sowie Schutzeinrichtungen (Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter, Überspannungsschutz), die die elektrische Anlage, Auto und Mensch zusätzlich schützen sollen.
Im Übrigen ist die am 8.3.2019 in Kraft getretene "TAR Niederspannung" (VDE-AR-N 4100) zu bedenken. Danach müssen Ladesäulen und sog. Wallboxen auf privaten Grundstücken, wie im öffentlichen Raum, beim örtlichen Netzbetreiber angemeldet werden, wenn sie eine Ladeleistung bis zu 11 kW haben. Ab einer Ladeleistung von 12 kW ist die Genehmigung des Netzbetreibers erforderlich. Unabhängig von der Genehmigung muss eine Ladestation immer dort angemeldet werden.
Im europäischen Raum gebräuchlich ist der Stecker vom Typ 2-Standard für AC-Ladesysteme (Ladeleistung von bis zu 22 KW an privaten Ladepunkten). Der Stecker kann allerdings mit einer Schnellladefunktion ergänzt werden (CCS-Stecker = Combined Charging System). In der Praxis werden damit häufig Ladeleistungen von 50 KW erreicht, theoretisch soll aber eine höhere Ladeleistung möglich sein. Insgesamt sollte man sich auch dazu von einem Fachunternehmer beraten lassen. Vor allem muss der Stecker zum angeschafften oder geplanten Fahrzeug passen. Dazu folgendes: Fahrzeuge europäischer Hersteller sind zumeist für den Typ 2-Standardstecker vor gerüstet; bei asiatischen Herstellern kann auch ein Typ 1-Stecker notwendig werden. In den Fällen muss mit einem Adapter gearbeitet werden.
Soll die Ladestation aus einer Fotovoltaik-Anlage gespeist werden, benötigt man einen "Energiemanager". Er regelt, mit welcher Priorität generierter Strom an welchen Verbraucher im Haus und – nachrangig – an die Ladesäule abgegeben wird. Notwendig ist auch ein bidirektionaler Stromzähler, der Stromaufnahme und Stromabgabe getrennt erfasst. Mit dieser Technik lässt sich auch der Stromverbrauch für das E-Fahrzeug separat erfassen und die dafür anfallenden Kosten berechnen. Sollen mehrere E-Fahrzeuge gleichzeitig "betankt" werden, ist ein Lastmanagement zu integrieren.
Technisch lassen sich neben einer leistungsfähigen Ladestation, die eine relativ schnelle Aufladung ermöglicht, auch einfache gewöhnliche Haushaltssteckdosen nutzen. Sie sollten dafür ausgelegt und am besten einzeln abgesichert sein. Der Ladevorgang dauert dann aber sehr viel länger (bis zu 14 Stunden).
Eine Mittellösung stellt eine sog. Powerbank dar. Es handelt sich dabei um eine mobile Ladestation, die ebenfalls an einer Haushaltssteckdose, z.B. in der eigenen Wohnung, aufgeladen werden kann. Vor dem Kauf sollte geprüft werden, ob die Kapazitäten des häuslichen Stromnetzes ausreichen, oder ob etwa eine größere Hauptsicherung oder sogar eine neue Zuleitung notw...