enviaM MEINE AUTOSTROM Welt
Technische Informationen

Mit den Angeboten aus der MEIN AUTOSTROM WELT reagiert enviaM auf die wachsende Nachfrage nach elektrisch dauerhaft sicherer Ladetechnik für Elektro- und Plug-In-Hybrid-Fahrzeuge und langfristig günstigen Strompreisen für den wachsenden Elektromobilitätsmarkt.
Alle Produkte folgen den Leitmotiven der enviaM, die Energiezukunft Ostdeutschlands ökologisch, partnerschaftlich und innovativ zu gestalten. D.h. im Grunde nichts Anderes, als dass alle Angebote der MEIN AUTOSTROM Welt im Rahmen innovativer Forschungs- und Entwicklungsprojekte in enger Zusammenarbeit mit unseren Pilotkunden sowie Schlüsselpartnern entwickelt und in der Praxis erprobt wurden.

 

Betreiben Sie Ihr Elektrofahrzeug umweltschonend mit MEIN AUTOSTROM

Im Rahmen einer umfangreichen Analyse der Umweltbilanz der Elektromobilität, welche durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) gefördert wurde, konnte festgestellt werden, dass unter Berücksichtigung der Parameter PKW Herstellung, der Stromerzeugung, dem Fahrbetrieb und der Verwertung eines Kraftfahrzeuges die Klimabilanz zwischen einem Elektro- und einem Verbrennungsfahrzeug auf Grundlage des durchschnittlichen deutschen Strommix weitgehend identisch ist. Die Klimabilanz verbessert sich nur zu Gunsten des Elektrofahrzeuges, wenn beim Fahrbetrieb der Anteil regenerativer Energien sich erhöht (Quelle: Projekt „UMBReLa“, 2011).

Mit diesem Wissen liefert enviaM für alle MEIN AUTOSTROM Produkte 100% Ökostrom aus regenerativen Energiequellen. Das bedeutet, erst mit einem eigenständigen netzdienlichen Anschluss und MEIN AUTOSTROM zu Hause sowie MEIN AUTOSTROM unterwegs wird ihr Elektrofahrzeug umweltfreundlich und Sie leisten einen Beitrag für eine saubere Zukunft.


1. Elektrotechnische Informationen:

Dauerstrombelastung

Schuko-Steckdosen (Schutzkontaktsteckdosen) sind maximal für eine Belastung von 16 A bis zu 6 h dem Grunde nach geeignet. Somit können Elektrofahrzeuge mit einer Ladeleistung von 3,7 kVA (1~, AC) geladen werden. Bei niedrigeren Ladeleistungen und Ladeströmen zum Beispiel 10 A oder 13 A, verlängern sich die Zeiten, sind aber normativ nicht definiert.

Die Sekundärbatterien (Akkus) moderner in Serie gefertigter Elektrofahrzeuge haben Kapazitäten im Bereich von 20 kWh bis über 100 kWh. Das Aufladen eines solchen Elektrofahrzeuges an einer Schuko-Steckdose dauert zwischen 6 h (Bsp.: 20 kWh) und deutlich über 24 h (Bsp.: 100 kWh). Über eine Schuko-Steckdose kann gerade die Energiemenge übertragen werden, die für das 16-A-Laden eine leere 20 kWh Sekundärbatterie erforderlich ist. Längere Ladedauern - wie sie bei größeren Akkukapazitäten zwangläufig auftreten, überlasten die Schuko-Steckdose. Aus diesem Grund ist das Laden eines Elektrofahrzeuges an einer Schuko-Steckdose bei einer Ladedauer von > 6 Stunden nicht zulässig.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass bereits zerkratzte Kontakte des Schuko-Steckers oder mechanisch ermüdete Halteklammern in Schuko-Steckdosen (Fehlende mechanische Spannung um den einzelnen stromführenden Stift des Steckers zu halten.) die Übergangswiderstände stark erhöhen und zu starken Erwärmungen bzw. Überhitzung von Schuko-Stecker führen. Angeschmorte oder ausgebrannte Schuko-Steckdosen in Folge des Ladens von Elektrofahrzeugen sind keine herstellerspezifischen Einzelfälle, sondern wurden bei einer Vielzahl von Herstellern nachgewiesen. Die Wahrscheinlichkeit eines elektrischen Schadensfalles steigt mit dem Alter der Schutzkontaktsteckdose, auch bei Ladezeiten von kleiner als 6 Stunden.

Nicht immer liegt die Schadensursache in der Schuko-Steckdose. Es können auch steigende Übergangswiderstände im Schuko-Stecker Erwärmung und elektrische Schadensfälle verursachen.

Auch Stromkabel verfügen über einen elektrischen Widerstand und erwärmen sich in Abhängigkeit der übertragenen Stromstärke. Um Schadensfälle auf Grund von thermischen Überlastungen von stromführenden Kabeln zu verhindern, ist die maximal zulässige Kabel- bzw. Leitungslänge (in m) in Abhängigkeit der maximalen Stromstärke (in A) und des Leitungsquerschnittes (in mm²) normativ geregelt. In einem gewöhnlichen Haushalt ist der Elektroherd das Gerät mit der höchsten Dauerstrombelastung und wird daher grundsätzlich dreiphasig über ein 2,5 mm² Kabel angeschlossen. Schuko-Steckdosen werden hingegen im Regelfall an Kabel mit einem Leiterquerschnitt von 1,5 mm² angeschlossen. Um die thermische Überlastung eines 1,5 mm² Kabels zu verhindern, sind maximale Kabellängen von 34 m (55 m) bei einem Maximalstrom (Imax) von 16 A (10 A) zulässig. Die Länge des 1,5 mm² stromführenden Kabels ist aufgrund der Unterputzverlegung zwischen Verteilerkasten und der einzelnen Schuko-Steckdose für den Anwender nicht nachvollziehbar. Somit besteht bei der Nutzung von Schuko-Steckdosen zum Laden von Elektrofahrzeugen auch die Gefahr das nicht sichtbare 1,5 mm² Kabel bis zur Schuko-Steckdose thermisch überlastet werden. Insbesondere wird von der Nutzung von Schuko-Verlängerungskabeln beim Laden von Elektrofahrtzeugen dringend abgeraten.


Notladen des E-Fahrzeuges

In der Regel liefert der Automobilhersteller neben dem Typ-2-Stecker-Ladekabel auch ein Notlade-Kabel für den Anschluss an Schuko-Steckdosen mit. Wie im Kapitel „Dauerstrombelastung“ dargestellt, stellt das Laden an einer Schuko-Steckdose einen technischen Grenzfall und eine objektive Gefahr für den Elektrofahrzeugnutzer dar. Viele Notlade-Kabel von Elektrofahrzeug-Herstellern laden nur mit 10 A oder 13 A und verfügen über eine Temperaturüberwachung an den Steckerstiften, wodurch die Möglichkeit der Abschaltung in Fehlerfällen gegeben ist.

Insofern kann in einer Notsituation schon einmal an einer Schuko-Steckdose geladen werden. Begreifen Sie die Nutzung des Notladekabels im wortwörtlichen Sinn und gebrauchen Sie dieses Kabel nur im Notfall. Verinnerlichen Sie die nachstehenden Grundregeln:

  • Prüfen Sie im Notfall die Steckverbindung per Hand auf Erwärmungen nach 5 Minuten, nach 15 Minuten und einer Stunde! 
  • Nutzen Sie niemals ein Verlängerungskabel zwischen Schuko-Steckdose und Notladekabel! 
  • Stellen Sie eine Erwärmung fest, brechen Sie sofort den Ladevorgang ab! Riskieren Sie keinen elektrischen Schadensfall! Schützen sie Ihr Leben und schützen sie sich vor den materiellen Folgen!


Wahl des richtigen Kabelquerschnitts für den Anschluss der Ladetechnik

Bei der Dimensionierung von Anschlussleitungen für Ladestationen für Elektrofahrzeuge sind lokale und nationale Richtlinien zu berücksichtigen. Einfluss auf den geeigneten Leitungsquerschnitt haben verschiedene Einflussfaktoren wie Leistungslänge, Leitungsmaterial, Umgebungstemperatur, Spannungsfall auf der Leitung, Verlegeart des Kabels, Häufung sowie die planmäßig zu übertragende Leistung (bzw. Stromstärke). Als Anhaltspunkte für die Dimensionierung der Anschlussleitung zwischen Zählerschrank und Ladetechnik kann die Leistungsquerschnittbestimmung gemäß DIN VDE 0100 Teil 250 herangezogen werden.

Unter Berücksichtigung eines Spannungsfalls von 3 % kann zur Ermittlung des Leitungsquerschnitts in Abhängigkeit der Leitungslänge und der maximal zulässigen Betriebsströme auf nachfolgenden Auszug aus der DIN VDE 0100-520 Bbl 2 (VDE 0100-520 Bbl 2):2010-10 zurückgegriffen werden.

 

 

Maximal zulässige Kabel- und Leitungslängen in m:
Leitungsquerschnitt in mm² 1,5 mm² 2,5 mm² 4 mm² 6 mm² 10 mm²
Betriebsstrom (Imax in A)
10 55 m 90 m 141 m
16 34 m 56 m 88 m 132 m
20 28 m 45 m 70 m 106 m
25 36 m 56 m 85 m 142 m
35 40 m 60 m 101 m

 

Quelle: DIN VDE 0100-520 Bbl 2 (VDE 0100-520 Bbl 2):2010-10

 

Für die Anwendung im privaten Bereich können Sie auch folgende Faustformel zur Anwendung bringen:

Kabel mit 5x 6 mm² Leitungsquerschnitt:  bis 100 m bei 11-kW-Ladetechnik
oder bis 60 m bei 22-kW-Ladetechnik

Größere Entfernungen zwischen Zählerschrank und Ladetechnik sind mit einem Kabel in der Dimension > 5x6 mm² auszulegen.


Fehlerstromschutzschalter Typ B

Die gegenwärtig in Serie gefertigten Elektrofahrzeuge werden von der Automobilindustrie nicht als elektrische Betriebsmittel verstanden, behandelt oder geprüft. Aufgrund der fehlenden Prüfung werden Grenzwerte die für elektrische Betriebsmittel gültig sind, von aktuellen E-Fahrzeug-Modellen regelmäßig überschritten. Datenblätter - wie für alle sonstigen in Umlauf gebrachten elektrischen Geräte - existieren für Elektrofahrzeuge nicht. Die Situation verschärft sich, da die in E-Fahrzeuge eingebaute (onboard) Ladetechnik vom den Herstellern als Aufpreis pflichtiges Ausstattungsmerkmal verstanden wird und somit beim gleichen Elektrofahrzeugtyp deutlich variiert.

Ladetechnik für Elektrofahrzeuge wird im privaten und gewerblichen Bereich im Regelfall an das Niederspannungsnetz (400 V, 3-phasig, Wechselstrom [AC]) angeschlossen. Das Ladesystem im Elektrofahrzeuges arbeitet eingangseitig mit Wechselstrom (AC) und ausgangseitig mit Gleichstrom (DC). Somit können beim Laden des Elektrofahrzeuges Wechselstromfehler aber auch Gleichstromfehler auftreten, wobei zwischen glatten und pulsierenden Gleichstromfehlern unterschieden wird.

Da die Last-Charakteristik eines ladenden Elektrofahrzeuges insbesondere in Bezug auf mögliche glatte Gleichstromfehler > 6 mA unbekannt ist, müssen Schutzmaßnahmen beim Auftreten dieser Fehlerbilder getroffen werden. Zu diesem Zweck empfehlen wir grundsätzlich die Verwendung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) vom Typ B, gemäß DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722):2012-10. 

enviaM ist der dauerhaft sichere elektrische Betrieb ihrer Ladetechnik und der Schutz ihres Elektrofahrzeuges wichtig. Daher ist im Ladetechnik-Paket für MEIN AUTOSTROM zu Hause grundsätzlich ein Fehlerstromschutzschalter vom Typ B (allstromsensitiv) enthalten.


2. Technische Informationen zum Anschluss der Ladetechnik:

Betreiben Sie Ihre Ladestation als steuerbare Verbrauchseinrichtung

Für jede Ladetechnik von Elektrofahrzeugen (Ladebox oder Ladesäule) mit einer Anschlussleistung von größer bzw. gleich 3,4 kVA besteht, im Netzgebiet von MITNETZ STROM eine Anmeldepflicht, unabhängig ob die Ladetechnik an eine vorhandene elektrische Anlage oder als separates Anschlussobjekt angeschlossen wird. Die Anmeldung der Ladetechnik bei MITNETZ STROM übernimmt der von Ihnen beauftragte Elektriker.

Seit 01.05.2017 kann bei MITNETZ STROM die Ladestation Ihres Fahrzeuges als steuerbare Verbrauchseinrichtung gemäß §14 a EnWG angemeldet und betrieben werden (siehe Anschlussvariante 02).

Das heißt die Ladetechnik für das Elektrofahrzeug wird (vergleichbar mit einer Wärmepumpe) im Sinne der Netzdienlichkeit so angeschlossen, dass der jeweilige Netzbetreiber in der Lage ist, deren Verbrauch zeitweilig zu steuern. Netzdienlichkeit bedeutet dabei nichts Anderes, als dass Ihre Anlage durch Netzstabilisierung einen Beitrag zur Energiewende leistet. Der netzdienliche Anschluss der Ladetechnik Ihres Elektrofahrzeuges wird durch verringerte Netznutzungsentgelte privilegiert, wodurch sie sich einen langfristig günstigen Autostrompreis sichern.

Für steuerbare Ladetechnik von Elektrofahrzeugen werden von MITNETZ STROM aktuell feste ortsnetzabhängige Unterbrechungszeiten angewendet. Ganzjährig kommen Unterbrechungen von jeweils 60 Minuten ortsnetzabhängig im Zeitfenster zwischen 16:00 und 20:30 Uhr zur Anwendung. Im Winter erfolgt zusätzlich eine Unterbrechung in der Mittagszeit. Wobei die Unterbrechungszeit im Winter auf maximal 2 Stunden pro Tag begrenzt wird.

Der Strombedarf für das Elektrofahrzeug muss über einen gesonderten Zähler (wie in Anschlussvariante 02 dargestellt) erfasst werden. Das heißt, die Messung des Strombezugs des Elektrofahrzeuges erfolgt getrennt vom übrigen Haushaltsstrom. Daher sind Sie frei bei der Wahl ihres Haushaltsstrom-Lieferanten.

Die folgende Grafik gibt einen kurzen Einblick über die im Netzgebiet von MITNETZ STROM zulässigen zwei Anschlussvarianten von privater Ladetechnik für Elektrofahrzeuge.



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