Wie sicher ist eine Wallbox?

Teresa Külper-Winfield (Channel Manager Europe)

Teresa Külper-Winfield bringt langjährige Erfahrungen im Vertrieb erklärungsbedürftiger technischer Produkte mit. Seit 12 Jahren ist sie bereits bei Megger tätig und derzeit als Channel Manager Europe für das LVI/GET-Segment von Megger zuständig. Frau Külper-Winfield sieht ein großes Potenzial in den erneuerbaren Energien. Die Arbeit für Megger erfüllt sie mit Freude, denn Megger-Produkte machen den Arbeitsalltag schneller und sicherer. Sie ist Deutsch-Amerikanerin und in ihrer Freizeit gerne künstlerisch tätig.

Elektroautos sind nicht zuletzt dank attraktiver stattlicher Förderungen auf dem Vormarsch. Doch ist das Laden der Akkus für Mensch und Auto immer ungefährlich?

In keiner Epoche haben wir uns mehr Gedanken um den Schutz der Umwelt gemacht als heute. So führt uns die Suche nach umweltfreundlicheren Fortbewegungsmitteln stets zur E-Mobilität, welche auf lange Sicht eine zudem kostengünstigere Alternative zum herkömmlichen Verbrennungsmotor bietet. Elektroautos sind daher so gefragt wie nie zuvor, somit steigt auch der Bedarf an einer flächendeckenden Ladeinfrastruktur. Daher finden wir Ladesäulen an öffentlichen Parkplätzen, Raststätten, Betriebsgeländen und auch im privaten Raum. Wie jeder Stromverbraucher muss auch die Ladesäule nach DGUV V3 geprüft werden, um die Gefahr von Fahrzeug- oder gar Personenschäden während des Ladens zu minimieren. Doch wie prüft man das Auslösen der Sicherheitsorgane im Notfall bei Ladesäulen und Wallboxen gemäß der Vorschrift?

Ladesäulen sind Stromversorgungseinrichtung, welche wie jede andere elektrische Installation auch, in der DGUV Vorschrift 3 nach DIN VDE 0100-0600 für Erstprüfungen und nach DIN VDE 0100/0105 bei Wiederholungsprüfungen zu behandeln ist.

Die Ladesäulen und Wallboxen arbeiten mit 400 Volt Dreiphasenwechselstrom umgangssprachlich auch Starkstrom genannt, ähnlich wie Elektroherde mit Ceranfeld. Sie generieren einen hohen Ladestrom um in möglichst kurzer Zeit eine maximale Ladung der Fahrzeug-Akkus zu erzielen. Diese Dauerbelastung -von in der Regel mehreren Stunden – kann jedoch Fehler oder Überlastungen in den elektrischen Anlagen hervorrufen. Schwere materielle und/oder gesundheitliche Personen Schäden wie z.B. Stromschlag oder Überspannung zählen zu den möglichen Folgen. Daher müssen Ladeeinrichtungen über geeignete Schutzeinrichtungen verfügen, welche bei Fehlern wie z.B. feuchten Kontakten, defekten Leitungen, Wechsel- / Gleichstromfehlern oder auch Wärmeentwicklung verhindern, dass Personen Unfälle mit Strom erleiden und die Fahrzeuge (bzw. Batterien) Schaden nehmen.

Somit müssen gemäß DGUV 3 auch EV-Ladestationen – wie auch jede andere elektrische Installation – nach DIN VDE0100 geprüft und regelmäßig überprüft werden. Zudem ist eine Prüfung gemäß IEC/EN 61851-1 und IEC/HD 60364-7-722 durchzuführen um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Eine solche, rechtsichere Prüfung ist ausschließlich einer nach technischen Regeln der Betriebssicherheit (TRBS1203) Elektrofachkraft vorbehalten.

Die befähigte Person überprüft die Stromversorgungseinrichtung vor der Erstinbetriebnahme nach DIN VDE 0100-600. Wiederholungsprüfung sind gemäß DIN VDE 0105-100 zu gewährleisten. Einen Hinweis auf das Prüfintervall gibt die DGUV Vorschrift 3 (in der Regel jährlich), festgesetzt wird es jedoch gemäß der Risikoabschätzung der befähigten Elektrofachkraft. Sollten diese Prüfintervalle nicht eingehalten werden, kann der Betrieb der Stromversorgungseinrichtung durch die Regulierungsbehörde untersagt werden. Einige Hersteller machen in ihren Garantiebedingungen die Erstinbetriebnahme mit Protokoll und die jährliche Prüfung zum Bestandteil ihrer Bedingungen.

Ladekabel werden nach DIN VDE 0701-0702 geprüft. Geprüft wird mit einem EV-Adapter in Übereinstimmung mit den Normen IEC/EN 61851-1 und IEC/HD 60364-7-722 in Kombination mit geeigneten Installationstester (z.B. Megger MFT1845+) nach VDE0100/0105.

Bild 1: Megger Installationstester + EV-Adapter an Wallboard

Der Ladestationsadapter Megger EVCA210 für Elektrofahrzeuge ist eine kompakte und tragbare Einheit. Sie ermöglicht dem Prüfer die Funktion und Sicherheit der Ladeanschlüsse für Elektrofahrzeuge im AC-Modus 3 zu testen. Ferner ist die Prüfung von Ladestationen in Übereinstimmung mit den Normen IEC/EN 61851-1 und IEC/HD 60364-7-722 in Kombination mit geeigneten Prüfgeräten (herstellerunabhängig) möglich. Hierfür simuliert der Adapter den Anschluss eines Elektrofahrzeugs an die zu prüfende Ladestation.

Erforderliche elektrische Prüfungen sind wie folgt:

  • Sichtprüfung DIN VDE0100-0600 (Erstprüfung) und DIN VDE 0100/0105 (Wiederholungsprüfung)
  • Durchgang von Schutzleiter PE und Potenialausgleich VDE0100-0600 und DIN VDE 0100/0105
  • Erdschleifenimpedanz DIN VDE 0100-0600 und DIN VDE 0100/0105
  • Prüfung der Schutzeinrichtungen FI/RCD DIN VDE 0100-0600 und DIN VDE 0100/0105
  • Phasenfolge (bei 3-Phasen-Systemen)
  • Prüfung der Schutzmaßnahmen/Abschaltbedingungen nach VDE 0100-410 und Erprobung
  • Isolationsprüfung DIN VDE 0100-0600 und DIN VDE 0100/0105
  • Prüfung der Abschaltbedingungen DIN VDE 0100-410

Erforderliche Funktionsprüfungen:

  • Fehlerbehandlung (Erdschluss)
  • Kommunikation
  • Fahrzeugzustand
  • Mechanische Verriegelung des Steckers
  • Weitere Prüfungen nach Bedarf oder nach Hersteller Empfehlung

Auch wenn den Elektrofahrzeugen ein mobiles Notladekabel beiliegt, ist dieses ausschließlich nur für den Notgebrauch und nicht als Dauerlösung zu verwenden. Diese mobilen Ladekabel sind für das Laden an herkömmlichen, ortsfesten Schutzkontakt-Steckdosen (Haushaltssteckdose) vorgesehen, für den Fall, dass keine festinstallierte Ladevorrichtung zur Verfügung steht. Für den Regelbetrieb ist ein Laden an einer Ladesäule oder festinstallierten Wallbox dringend zu empfehlen.

Einige Installationstester können bei Bedarf über die frontmontierte Netzsteckdose betrieben werden, diese ist mit L1; N und PE verbunden.

Über diese Steckdose kann auch eine Last (Verbraucher) angeschlossen werden um zu prüfen ob ggf. vorhandene Stromzähler in der Wallbox/Ladesäule richtig anzeigt.

Die 4-mm-Anschlüsse L1, L2, L3, N und PE dienen zum Anschluss der Messleitungen. Zwei zusätzliche CP-Signalanschlüsse geben dem Bediener die Möglichkeit, das CP-Signal mit einem Oszilloskop zu messen.

Darüber hinaus verfügen einige EV-Adapter über eine manuelle PE-Vorprüffunktion, mit der der Benutzer vor jeder anderen Prüfung der Ladestation diese auf gefährliche Spannungen an der PE-Leitung prüfen kann.

Einige Adapter enthalten außerdem zwei weitere manuelle Prüfungen: CP-Fehler – simuliert einen Fehler im Steuerpilotkreis; und PE-Fehler, bei dem eine Trennung des PE-Stromkreises simuliert wird. Beide Prüfungen gewährleisten eine korrekte Trennung des Ausgangs der Ladestation. Vor der Durchführung von Prüfungen mit diesem Adapter wird empfohlen, dass sich der Benutzer mit den relevanten Normen vertraut macht: IEC 61851-1:2017:

Die Regelungen in diesem Artikel gelten Deutschland und können für andere Länder leicht abweichen.

Empfohlene Produkte

Multifunktionsmessgerät mit Isolationsprüfer, 1kV, 500MOhm, IP54, Megger

Ladepunktadapter für Elektrofahrzeuge, CEE 7/3, Megger

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