Wallbox für Ihr Elektrofahrzeug
Wallbox für Ihr Elektrofahrzeug auf Mallorca- Eine Wallbox ist die praktikable Ladestation für das Einfamilienhaus mit integrierter PV-Anlage. Sie gewährleistet das sichere und bequeme Aufladen von Elektrofahrzeugen, überwacht den Ladevorgang und kann in das Energiemanagementsystem des Hauses integriert werden.
Auf Mallorcas Straßen sind immer mehr Elektrofahrzeuge unterwegs. Einer der Vorteile von Elektrofahrzeugen ist, dass sie zu Hause an einer an der Wand montierten Ladestation oder Wallbox für Ihr Elektrofahrzeugaufgetankt werden können, idealerweise mit günstigem und umweltfreundlichem Strom aus einer Photovoltaikanlage.
Laden Sie Ihr Elektrofahrzeug zu Hause mit einer Wallbox auf
Wenn Sie Ihr E-Fahrzeug an einem Ort aufladen, an dem es über einen längeren Zeitraum geparkt ist, sind auch längere Ladezeiten kein Problem. Zu diesen Orten gehören Ihre eigene Garage, Ihr Carport und Ihr Hausparkplatz. Als Hauseigentümer haben Sie die Möglichkeit, die Stromquelle für das Auto zu wählen. Idealerweise sollte es Ökostrom vom Energieversorger oder Solarstrom vom Dach sein, denn das macht Elektromobilität besonders umweltfreundlich. Unabhängig davon ist das Betanken des Fahrzeugs zu Hause in der Regel viel günstiger als an öffentlichen Ladestationen.
Fast jedes Einfamilienhaus verfügt über eine Fülle von Steckdosen im Freien und in der Garage. Diese normalen Haushaltssteckdosen sind jedoch nicht ideal für das Aufladen eines Elektrofahrzeugs. Bei langwierigen Ladevorgängen mit hoher Belastung, wie sie für Elektrofahrzeuge typisch ist, können sich Kabel, Stecker oder Steckdose überhitzen. Im schlimmsten Fall führt dies zu einem Kabelbrand. Außerdem verlängert die relativ niedrige Ladeleistung, die mit haushaltsüblichen Steckdosen erreicht werden kann, die Ladezeit (etwa 15 Stunden).
Aufladen von Strom an der Haushaltssteckdose auf Mallorca
Schuko-Steckdosen erlauben eine Stromkapazität von bis zu 16 Ampere und eine Spannung von 230 Volt. Daraus ergibt sich eine maximale Leistung von 3.680 Watt (16 A x 230 V), was die maximale Belastbarkeit dieser Steckdosen darstellt. Diese Kapazitätsgrenze darf nicht überschritten werden, um die Sicherheit zu gewährleisten und potenzielle Gefahren wie Kurzschlüsse, Überhitzung und sogar Feuer zu vermeiden. Langfristig können große Lasten auch unterhalb dieser Grenze Probleme verursachen.
Ladestationen für Elektrofahrzeuge im privaten Bereich werden aufgrund der hohen Belastung des elektrischen Systems und der langen Ladezeit, die Elektrofahrzeuge benötigen, als Wallboxen oder Wandladestationen bezeichnet. Wallboxen werden, wie der Name schon sagt, in der Regel an der Haus- oder Garagenwand montiert. Es handelt sich im Wesentlichen um eine vereinfachte Variante der öffentlichen Ladestationen. Die Wallbox sorgt für sicheres Laden, auch bei hoher Leistung, indem sie den Ladevorgang steuert und überwacht und nur dann lädt, wenn die Steckdose und das Fahrzeug sicher verbunden sind. Hinzu kommen eine erhöhte Effizienz und Bequemlichkeit für den Benutzer.
Die Wallbox lädt das Elektrofahrzeug entweder mit 11 oder 22 kW Wechselstrom auf. Zum Laden ist ein dreiphasiger Anschluss erforderlich. Ladestationen mit einer Leistung von mehr als 3,6 kW müssen vor der Installation beim örtlichen Verteilernetzbetreiber angemeldet werden. Eine Wallbox mit einer Leistung von mehr als 11 kW erfordert eine Genehmigung des Netzbetreibers. Das ist einer der Gründe, warum viele private Ladestationen auf 11 kW begrenzt sind.
Dauer des Ladevorgangs an der Wallbox
Die Dauer des Ladevorgangs wird durch die Kapazität der Ladestation, das Lademanagement des Fahrzeugs und die Temperatur der Batterie bestimmt. Die ungefähren Ladezeiten für eine 60 kWh-Batterie ohne Ladung sind wie folgt:
- 3,7 kW Wallbox: etwa sechzehn Stunden
- 11 kW Ungefähr 5,5 Stunden
- 22 kW Wallbox: ungefähr drei Stunden
In der Praxis wird die Fahrzeugbatterie jedoch nie vollständig entladen sein. Außerdem kann die tatsächliche Ladekapazität aufgrund des Lademanagements der Wallbox in der Praxis geringer sein. Dies führt zu Schwankungen in der Dauer eines Ladevorgangs.
Sicherheitsmerkmale der Wallbox
Aus Sicherheitsgründen sollte die Installation der Wallbox von einem Elektroinstallateur durchgeführt werden. Dieser wird sicherstellen, dass das Stromnetz des Hauses für den Betrieb einer Ladestation geeignet ist und dass alle Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden.
Eine Ladestation muss an einen separaten, gegen Überstrom und Überspannung geschützten Stromkreis angeschlossen werden. In der Regel befindet sich ein DC-Fehlersensor in der Wallbox. Ein externer Stromkreisunterbrecher schützt die Wallbox und das Kabel vor Überlastungen, während ein Erdschlussunterbrecher vor Fehlerströmen schützt. Bei der Installation muss der Elektriker alle externen Sicherheitsvorrichtungen einbauen.
Benutzer haben in der Regel die Möglichkeit, den Ladevorgang über die Wallbox gegen unbefugten Zugriff zu sichern. Je nach Modell erfolgt die Freigabe über einen individuellen Schlüssel, eine Aufladekarte oder eine App im lokalen Netzwerk (LAN oder WLAN).
Nur wenige Wallboxen verfügen über eine Steuerschnittstelle oder einen Schalter am Gerät selbst. In der Regel reicht das Einstecken des Fahrzeugs aus, damit die Wallbox mit maximaler Leistung zu laden beginnt. Dennoch kann die Wallbox in der Regel über ein externes Energiemanagementsystem, z. B. eine App, verwaltet und überwacht werden. Der Anschluss an das Elektrofahrzeug erfolgt in der Regel über einen Typ-2-Stecker, der mit einem fest installierten Kabel mit der Wallbox verbunden ist.
Intelligentes und dynamisches Laden
Die auf dem Markt erhältlichen Wandladestationen unterscheiden sich u.a. in ihrer Fähigkeit, den Ladevorgang zu regulieren. Einfache Wallboxen können nur ein- und ausgeschaltet werden und liefern eine feste Menge an Ladeleistung.
Elektrofahrzeuge können über Wallboxen intelligent und dynamisch aufgeladen werden. So kann preiswerter Strom, z.B. aus einer Photovoltaikanlage, oder besonders günstige Netztarife genutzt werden. Diese Wallboxen ermöglichen die Programmierung der Ladezeiten über eine Energiemanagement-Anwendung. Sie bieten dem Benutzer eine Überwachung des Ladestatus und zahlreiche Ladestatistiken.
Die Möglichkeit, dynamisch zu laden, bietet den Betreibern von PV-Anlagen einen erheblichen Vorteil: Die Wallbox passt ihre Ladekapazität an die von der PV-Anlage erzeugte Leistung an (PV-Überschusseinspeisung). So können Überschüsse optimal genutzt werden.
Kosten für das Laden zu Hause
Die Berechnung der Kosten für das Aufladen zu Hause ist einfach. Bei einem Strompreis von 37 Cent pro kWh betragen die höchsten Kosten pro Ladung für ein batteriebetriebenes 60-kWh-Elektrofahrzeug 22,20 Euro. Mit der aufgeladenen Strommenge können Sie zwischen 300 und 400 Kilometer weit fahren (350 Meilen). Somit kosten 100 km Fahrt ungefähr 6,35 Euro. Ein typischer Benzinmotor verbraucht 7 Liter pro 100 Kilometer. Je nach aktuellem Kraftstoffpreis kann dies bis zu 14 Euro kosten.
Für die Wallbox ist kein spezieller Stromtarif erforderlich. Es gibt jedoch Kombitarife für Autostrom und Haushaltsstrom, die beim routinemäßigen Aufladen eines Elektrofahrzeugs häufig günstiger sind als der normale Haushaltsstromtarif.
Noch günstiger sind reine Autostromtarife, für die ein separater Hauptzähler des Energieversorgers erforderlich ist. Aufgrund der zusätzlichen Grundgebühr ist dies nur für Nutzer von Vorteil, die häufig mit dem Auto fahren, aber trotzdem hauptsächlich zu Hause laden. Daher wird die Wallbox fast immer an den vorhandenen Haushaltszähler angeschlossen.
Wenn der Strom durch eine Photovoltaikanlage erzeugt wird, ist das Laden zu Hause unschlagbar günstig. Nach Angaben des Fraunhofer ISE produzieren bescheidene PV-Anlagen Strom für 8 bis 11 Cent pro kWh (10 Cent/kWh). Für das obige Beispiel (60 kWh, 350 km Reichweite) würde das Tanken ausschließlich mit PV-Strom etwa 6,00 € kosten, oder 1,71 € pro 100 km. Wenn der Netzstrom anteilig genutzt wird, wird das Aufladen proportional teurer. Im Laufe des Jahres ist eine Kombination aus ca. 50 % PV-Strom und 50 % Netzstrom machbar. Dies bedeutet, dass Preise von etwa 4 Euro pro 100 Kilometer möglich sind.
Wallbox für Ihr Elektrofahrzeug auf Mallorca- Details zu den Wallboxen
Die Ladestationen für zu Hause unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht:
- Leistung der Ladung: 11 oder 22 kW
- Einphasige oder dreiphasige Anschlüsse (die Wallboxen selbst sind immer dreiphasig).
- Normalerweise fest mit der Wallbox verbunden
- Steckersystem: in Europa sind Steckdosen vom Typ 2 Standard
- Integrierte und externe Schutzvorrichtungen
- Zugangsschutz ist die Verhinderung von unbefugtem Zugang
- Unkontrolliert versus intelligent/dynamisch
- Display- oder App-Steuerung, aber selten eine Steuerungsschnittstelle
- Netzwerk: LAN oder WLAN
- Zähler nicht zertifiziert (für den persönlichen Gebrauch geeignet)
MID-zugelassener Zähler
Wird im privaten und halböffentlichen Bereich verwendet oder überall dort, wo es keine öffentliche Stromabrechnung gibt.
Metrologiekonforme Zähler
Wo Ladevorgänge mit kWh-Genauigkeit abgerechnet werden müssen.
Laden von Elektrofahrzeugen mit Solarenergie
Wallbox für Ihr Elektrofahrzeug auf Mallorca- Während des Betriebs erzeugen Elektrofahrzeuge keine lokalen Emissionen. Um ihre Umweltfreundlichkeit zu gewährleisten, empfiehlt es sich, sie mit Ökostrom zu laden. Die Nutzung von Solarenergie direkt vom Hausdach ist besonders vorteilhaft für die Umwelt und das Budget.
Die Solaranlage versorgt die einzelnen Verbraucher im Haushalt mit Strom, und der Überschuss wird zum Aufladen des Elektrofahrzeugs verwendet. Wenn der auf dem Dach erzeugte Strom nicht ausreicht, um das Elektrofahrzeug zu laden, wird zusätzlicher Strom vom öffentlichen Versorgungsunternehmen bezogen.
Alternativ dazu verteilt ein intelligentes Energiemanagementsystem den erzeugten Strom an die Verbraucher im Haushalt und an der Ladestation. Es kennt die aktuell erzeugte Strommenge, die Wettervorhersage und die noch verfügbare Strommenge.
Der Wechselrichter der Solaranlage muss in der Lage sein, mit dem Energiemanagementsystem zu kommunizieren, das die Wallbox steuert. So kann das Energiemanagementsystem mit dem Laden beginnen, wenn genügend Solarstrom erzeugt wird, die Ladeleistung dynamisch verändern und den Ladevorgang beenden, wenn nicht mehr genügend Solarstrom verfügbar ist.
Viele Fahrzeuge sind jedoch tagsüber unterwegs, wenn es einen Überschuss an Strom gibt, um sie zu laden. Die Lösung ist ein Batteriespeicher, der die Sonnenenergie des Tages für eine spätere Nutzung speichert. Allerdings kann nur ein Teil des Fahrzeugs über die Batterie geladen werden, da die Kapazität der Batterie wesentlich größer ist als die des stationären Speichers im Haus.
Die wesentlich geringeren Kosten für das Laden mit Solarstrom im Vergleich zum Netzstrom sind ein weiteres Argument für das Laden mit Solarstrom.
Wallbox für Ihr Elektrofahrzeug auf Mallorca- Die Zukunft der Wallbox
In den letzten Jahren haben sich die Ladestationen für Elektrofahrzeuge stark verändert. Das Aufladen an Ihrer eigenen Wallbox wird mit der Zeit immer bequemer. Die Hersteller entwickeln bereits zusätzliche Funktionen für die Wallbox. Der Schwerpunkt liegt dabei vor allem auf der "Kommunikation" mit dem Haus (Smart Home) und dem Fahrzeug, um das Hausnetzwerk optimal zu nutzen und das Auto als zusätzlichen Verbraucher besser in das Smart Home zu integrieren.
Die Verbindung mit einem intelligenten Zähler-Gateway ermöglicht eine tarifoptimierte Abrechnung, was der nächste Schritt ist. So können die Nutzer die Preissignale ihres Energieversorgers nutzen und bei variablen Stromtarifen ihre Fahrzeuge dann aufladen, wenn der Strom günstig ist.
Dies ebnet den Weg für die nächste Evolutionsstufe der Wallbox: das bidirektionale Laden. Mit dieser Technologie dient die Batterie eines Elektrofahrzeugs als Speicher für den Haushalt oder, alternativ, für das öffentliche Stromnetz.
Tagsüber kann die Batterie des Fahrzeugs von der PV-Anlage aufgeladen werden, und abends und nachts kann sie durch bidirektionales Laden Strom für das Haus liefern. Die Kapazität der Batterie ist wesentlich größer als die einer stationären Batterie und könnte das Haus theoretisch mehrere Tage lang mit Strom versorgen. Diese Innovation wird als Vehicle-to-Home (V2H) Technologie bezeichnet. Ob sie sich für Privathaushalte lohnt, hängt von zahlreichen Faktoren ab, wie z.B. den Kosten für zusätzliche Messgeräte oder dem Strompreis beim Laden und Entladen. Derzeit ist das E-Auto als Ersatz für PV-Speicher keine wirtschaftlich sinnvolle Option, wenn der PV-Überschuss des E-Autos in das Hausnetz fließt und das Fahrzeug später wieder mit Netzstrom aufgeladen werden muss. Außerdem entstehen bei der Rückspeisung von Strom aus dem Fahrzeug in das Hausnetz erhebliche Umwandlungsverluste, was diese Strategie aus ökologischen Gründen in Frage stellt.
In der anschließenden Phase speist das Fahrzeug Strom in das Netz ein. Auf diese Weise trägt es zur Stabilisierung des lokalen Stromnetzes bei, wenn die Stromnachfrage das Angebot übersteigt. Die Vehicle-to-Grid-Technologie (V2G) wird eingesetzt, um Autos aufzuladen, wenn das Stromangebot die Nachfrage übersteigt.
Diese für die Energiewende wichtigen Technologien erfordern an der Wand montierte Ladestationen und Fahrzeuge, die miteinander oder mit dem Energiemanagementsystem des Hauses und dem Stromnetz kommunizieren können. Eine bidirektionale Lade-Wallbox lädt und entlädt ein Elektrofahrzeug mit Gleichstrom (DC); die Umwandlung in Wechselstrom erfolgt in der Wallbox und nicht im Fahrzeug, wie beim unidirektionalen Laden. Die Definition gemeinsamer Schnittstellen für die Kommunikation ist derzeit noch eine Herausforderung für diese Technologie. Erst dann kann mit einer breiten Anwendung gerechnet werden.
Wallboxen für bidirektionales Laden sind derzeit im Handel erhältlich. Mit einem Preis von mindestens 3.000 Euro sind sie jedoch noch recht kostspielig. Neben der Wallbox muss auch das E-Fahrzeug in beide Richtungen laden können, damit die Vorteile der Technologie zum Tragen kommen. Da das bidirektionale Laden das Fahrzeug in ein Batteriespeichersystem verwandelt, gibt es auch einige rechtliche Fragen zu klären.
