E-Mobilität: Mit Wallboxen das Laden des E-Autos optimieren

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Ab 2035 sollen in der EU nur noch Neuwagen verkauft werden, die keine Treibhausgase ausstoßen. Elektromobilität ist die Alternative. Elektrofahrzeuge stehen für klimafreundliches Autofahren und weniger Abhängigkeit von fossilen Energieträgern. In Verbindung mit regenerativem Strom erzeugt ein Elektrofahrzeug tatsächlich deutlich weniger CO2-Ausstoß.

Wir haben uns den Bereich der Ladestationen einmal genauer angeschaut, um Möglichkeiten zu finden, mit intelligenter Technik die E-Mobilität zu optimieren, Kosten zu reduzieren und den Komfort zu steigern.

Wallboxen – Die Ladestation für Ihr E-Auto

Eine Wallbox ist eine Ladestation für Elektroautos, die typischerweise an der Wand befestigt wird und auch als Wandladestation bezeichnet wird. Die Ladestation verbindet Ihr Elektrofahrzeug mit dem Stromnetz.

Vorteile einer Wallbox

Zum Aufladen Ihres Elektrofahrzeuges benötigen Sie nicht unbedingt eine Wallbox. Auch wenn sich in den meisten Garagen oder Carports Haushaltssteckdosen befinden, sind diese nicht geeignet, um damit Elektroautos dauerhaft aufzuladen. Der Ladevorgang kann hierbei je nach Akkukapazität bis zu 40 Stunden dauern. Höhere Leistungen lassen sich durch verstärkte Elektroinstallationen zwar realisieren, jedoch werden leistungsbedingt verschiedene CEE-Steckverbinder verbaut, sodass Sie für jeden Ladepunkt einen passenden Adapter benötigen. CEE-Stecker sind drei- bis siebenpolige Starkstromstecker, die wasserdicht, sicher und besonders robust sind. (CEE steht für Commission on the Rules for the Approval of the Electrical Equipment oder auf Deutsch: Internationale Kommission für die Regelung der Zulassung elektrischer Ausrüstungen)

Zur Vereinfachung wurden daher einheitliche Ladestecker entwickelt. In der EU ist der Ladestecker EN 62196 Typ 2 der Standard. Nahezu alle Elektroautos sowie alle in der EU vertriebenen Wandladestationen verfügen über diesen Anschluss.

Weitere Vorteile

• Die Wallbox kommuniziert mit dem Board-Computer des Elektroautos und lädt automatisch mit der maximalen Leistung.
• Ladevorgänge werden optimiert und Ladeverluste reduziert.
• Höhere Sicherheit: Der Ladevorgang startet erst, wenn eine sichere Verbindung zum Fahrzeug hergestellt wurde. Das Kabel kann nicht abgezogen werden, solange Strom fließt.
• Vernetzung und Einbindung ins Smart Home: Der Ladevorgang lässt sich mit dem Smartphone überwachen und steuern.

Kosten

Die Anschaffungskosten einer Wallbox liegen zwischen 200 und 1.500 Euro. Günstiger wird es unter Umständen durch eine Förderung. Auch wenn die staatliche Förderung durch die KfW eingestellt wurde, gibt es bei vielen Stromanbietern und örtlichen Stromversorgern noch Förderprogramme für Wallboxen, die mit dem passenden Stromvertrag angeboten werden.

Ein Vergleich bei verschiedenen Stromanbietern lohnt sich.

Leistung

Welche Arten von Wallboxen gibt es und wie viel kW sollte eine Wallbox haben?

Die Ladestationen für Ihr E-Auto gibt es mit 11 kW und mit 22 kW Ladeleistung. Eine Leistung von 11 kW erzielt eine gute Ladezeit. Zudem ist die Ladeleistung hierbei auch mit einer Photovoltaikanlage zu erreichen. Dazu benötigt die Wandladestation einen Drehstromanschluss mit einer Spannung von 400 Volt. Mit einer Stromstärke von 16 Ampere erreicht man damit die Ladeleistung von 11 kW.

Die Leistung bei einer 22 kW Ladestation ist stärker und die Ladezeit dadurch entsprechend kürzer. Voraussetzung ist eine Absicherung mit 32 Ampere. Beim Einsatz einer 22 kW Ladestation in Kombination mit einer Photovoltaikanlage ist die Leistung jedoch so hoch, dass die Nutzung der Energie aus der PV-Anlage selten ausreicht und die zusätzliche Stromversorgung über das öffentliche Netz erfolgen muss.

Installation einer Wallbox

Wallboxen sind kompakt und wiegen meistens nicht mehr als 3,5 kg, wodurch sie leicht an der Wand anzubringen sind.

Montage und Installation müssen durch einen Elektrofachbetrieb erfolgen. Voraussetzung ist ein Starkstromanschluss, der ggf. neu gelegt werden muss. Hier entstehen je nach Aufwand Kosten zwischen 1.000 und 2.000 Euro.

Wallboxen sind grundsätzlich beim Netzbetreiber meldepflichtig. Bei einer Leistung von mehr als 11 kW ist eine zusätzliche Genehmigung notwendig. Je nach Netzbetreiber kann es sein, dass dieser einen separaten Stromzähler für die Wandladestation vorschreibt.

Die Wallbox in Kombination mit Photovoltaik

Die Kombination einer Wallbox mit einer eigenen Photovoltaik-Anlage lohnt sich.

Wenn Sie eine eigene PV-Anlage besitzen, nutzen Sie den eigenen Solarstrom, um Ihr Elektrofahrzeug aufzuladen.

Voraussetzungen

Ihre Wallbox muss mit einer Photovoltaikanlage kompatibel sein. Die Wallbox kann dann mit Überschussstrom der PV-Anlage aus der Haushaltsnutzung versorgt werden, um damit das Elektroauto aufzuladen. Nutzen Sie eine 22 kW Wallbox muss der Solarstrom in der Regel mit öffentlichem Strom unterstützt werden, da die PV-Anlage oftmals nicht ausreichend Strom produziert.

Ladung mit Überschussstrom der PV-Anlage

Eine PV-Anlage soll hauptsächlich Strom für die Nutzung im Haushalt produzieren. Da der Verbrauch nicht immer gleich ist und die Sonne trotzdem scheint, entsteht ein Überschuss an Energie. Diesen Überschuss können Sie für die Ladung Ihres E-Autos nutzen.

Verschiedene Kombinations-Varianten: Auf die richtige Mischung kommt es an

Eine Wallbox lässt sich auf unterschiedliche Arten mit der PV-Anlage kombinieren.

Beispiel ohne Ansteuerung

Sie möchten Ihr E-Fahrzeug aufladen und nutzen eine 11 kW Wallbox. Die PV-Anlage liefert gerade aber nur 5 kW. Über den Netzanschluss werden die fehlenden 6 kW geliefert. Jetzt benötigen Sie mehr nicht selbst produzierten Strom als eigenen Solarstrom und die Autoladung wird teurer. Nutzen Sie diese Variante, achten Sie darauf, dass Sie Ihr Fahrzeug bevorzugt bei Sonnenschein laden. Dies erfordert jedoch eine höhere Flexibilität beim Aufladen.

Beispiel mit Freigabesignal

Bei dieser Variante wird der Ladevorgang erst dann gestartet, wenn ein eingestellter Wert an Überschuss produziert wird und die erzeugte Energie zum Laden mit reiner Solarenergie gewährleistet ist. Es wird kein Netzstrom hinzugefügt. Der Ladevorgang wird durch die Ladestation durch Freigabe eines Wechselrichters oder Smartmeter selbst freigegeben. Voraussetzung ist, dass die Wallbox über einen Freigabekontakt verfügt. Flexibler wird die Aufladung mit einem externen Schalter, der die Einspeisung von Netzstrom regelt, um so ein Aufladen in der Nacht zu ermöglichen.

Beispiel mit dynamischer Ansteuerung

Diese Variante ist eine Kombination aus den beiden Vorherigen. Die Wallbox regelt automatisch. Dabei wird die Ladeleistung daran angepasst, wie viel Strom gerade (abzüglich des Verbrauchs im Haus) zur Verfügung steht. Voraussetzung ist der Einsatz eines Energie Management Systems, welches mit hohen Anschaffungskosten verbunden ist. Jedoch lohnt sich die Investition auf Dauer, da das Aufladen Ihres E-Fahrzeuges mit reiner Solarenergie erfolgt.

Tipp: Möchten Sie das Auto eher nur in der Nacht aufladen, lohnt sich der Einsatz eines Stromspeichers. Steht das Auto häufig länger tagsüber zu Hause, können Sie in der Regel darauf verzichten.

Benötigte Leistung der PV-Anlage für die Wallbox

Planen Sie bei der Anschaffung einer Photovoltaikanlage zusätzlich zum Stromverbrauch für den Haushalt mindestens 1,5 kW Solarenergie für die Aufladung des E-Autos ein.

Die intelligente Garage

Abgerundet wird die E-Mobilität mit der smarten Garage. Das Garagentor öffnen und schließen Sie bequem per Schlüsselfernbedienung oder Smartphone App. Das Licht geht automatisch an und wieder aus und bei unbefugtem Zutritt wird ein Alarm ausgelöst.

Von Homematic IP gibt es für eine intelligente Garage verschiedene Möglichkeiten, die wir Ihnen vorstellen.

Das Garagentor

Voraussetzungen

Um das Homematic IP System zu nutzen, benötigen Sie eine Zentrale, den Homematic IP Access Point. Dieser verbindet die einzelnen Geräte mit der kostenlosen Smartphone App.

Zusätzlich benötigen Sie lediglich eines der folgenden Geräte, je nach Garagentor.

Der Garagentortaster

Mit diesem Gerät tauschen Sie Ihren vorhandenen Taster gegen den Homematic IP Garagentortaster aus und steuern das Tor per Funkfernbedienung, per Homematic IP App oder wie gewohnt am Taster selbst.

Der Hörmann Garagentorantrieb

Für Garagentore von Hörmann verfügt das Homematic IP System über ein spezielles Modul zur Steuerung des Garagentores. Die Integration erfolgt denkbar einfach über eine Steckverbindung an den vorhandenen Garagentorantrieb.

Kompatibel sind folgende Hörmann-Antriebe:

SupraMatic Serie 3 E/P ab Index Ci, SupraMatic HT, RotaMatic/P/PL Serie 1 (ab 09/2010) und Serie 2, LineaMatic/P/H Serie 1 (ab 10/2009) und Serie 2, SupraMatic/ProMatic Serie 4 (HCP-Adapter erforderlich), VersaMatic/P, WA300 S4, WA300 R S4/WA 300 AR S4

Lösung ohne elektrischen Garagentorantrieb

Auch wenn Ihre Garage nicht über einen elektrischen Garagentorantrieb verfügt und Sie das Tor händisch öffnen und schließen, wissen Sie mit dem Homematic IP Neigungssensor stets, ob Ihre Garage offen oder geschlossen ist.

Die Umsetzung erfolgt in diesem Fall mit dem Homematic IP Neigungs- und Erschütterungssensor.

Der Sensor ist zudem die ideale Ergänzung zum Garagentortaster, da dieser lediglich den Schalter zum Öffnen und Schließen der Garage ersetzt, aber in der App nicht der aktuelle Status (offen oder geschlossen) angezeigt wird.

Das Garagenlicht

In Kombination mit dem Neigungs- und Erschütterungssensor sind weitere Szenarien denkbar: Wenn das Garagentor geöffnet wird, schaltet sich das Licht in Ihrer Garage für einen frei einstellbaren Zeitraum automatisch ein.

Dabei wird einfach der vorhandene Lichtschalter der Lampe in der Garage durch einen Schalt-Mess-Aktor oder Schalt-Mess-Aktor Unterputz ausgetauscht.

Schutz der Garage

Auch zur Sicherheit Ihrer Garage trägt das Smart Home System von Homematic IP bei.

Die Einfahrt beleuchten Sie bei Dunkelheit bei erkannter Bewegung mit einem Bewegungsmelder für den Außenbereich.

Verschafft sich jemand unbefugt Zugriff, sichern Sie Ihre Garage mit einer Alarmsirene ab.

Interesse an der Hausautomation geweckt?

Haben wir Ihr Interesse für smarte Lösungen im Bereich der Hausautomation geweckt? Dann schauen Sie gerne einmal in unserem Shop vorbei. Hier finden Sie nicht nur zum Thema „Garage“ Lösungen. Wir bieten Produkte zur Rollladensteuerung, Heizungssteuerung, Fußbodenheizungssteuerung, Licht- und Sicherheitstechnik an.

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Noch Fragen?

Haben Sie Fragen zum Homematic IP System?

Dann sind wir Ihr Ansprechpartner bei allen Smart Home Lösungen und Fragen zur Hausautomation mit Homematic IP.

Wir beraten Sie gerne kostenlos unter der Rufnummer 02275-919644 oder schicken Sie eine E-Mail an office@contronics.de.

Viele Grüße
Ihr contronics Team