Mittlerweile bieten fast alle namhaften Hersteller Hybrid- oder Elektrofahrzeuge an. Die dafür passende private Ladestation heißt Wallbox. Was ist aber eine intelligente Wallbox?
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Nachhaltiges Lademanagement: Die intelligente Wallbox
Dass der Anteil am Individualverkehr zunehmend wächst, wird durch die Politik mit immer weiter verschärften Abgasvorschriften für Verbrenner und den Fördermitteln für Elektroautos gesteuert. Falls du noch nicht zu den E-Fahrern zählst, wirst du sicher in den nächsten Jahren mit der Entscheidung Verbrenner oder Elektroauto konfrontiert.
Als Nutzer eines Benzin-, Diesel- oder Gasfahrzeugs hast du sicherlich kaum eine Zapfsäule zu Hause. Ist der Treibstoff beim morgendlichen Start knapp, musst du also zusehen, dass du bald eine Tankstelle erreichst. Das E-Auto kannst du zu Hause laden - zum BEispiel an einer Wallbox mit intelligenter Steuerung - und ohne Stress mit vollen Batterien starten.
Die unterschiedlichen Arten von Wallboxen
Im Grunde ist es möglich, das Elektroauto an jeder beliebigen Haushaltssteckdose zu laden. Dazu benötigst du das Mode2-Ladekabel. Aber das sollte nur eine Notlösung sein. Wenn das Elektroauto 10 Stunden lang mit voller Leistung an deiner Steckdose hängt, stellt das eine sehr starke Belastung für deine Elektroinstallation dar. Es drohen Überhitzungen und Kabelbrände. Die Gefahren umgehst du mit einer Wallbox. Aber es gibt verschiedene Systeme.
Gleichstrom- und Wechselstrom-Ladestationen
Unsere üblichen Stromnetze, auch das bei dir zu Hause, liefern Wechselstrom (AC). Die Batterie in deinem Elektroauto kann aber nur Gleichstrom speichern. Damit das Aufladen funktioniert, ist in jedem Elektroauto ein Gleichrichter, das sogenannte On-Board-Ladegerät, verbaut.
Abhängig vom Fahrzeugtyp dauert das Aufladen mit Wechselstrom länger, da nur eine gewisse Ladeleistung verarbeitet werden kann. Ein aktueller Renault ZOE beispielsweise arbeitet mit einer Ladeleistung von bis zu 22 kW (Kilowatt). Seine Batterien sind damit deutlich schneller wieder voll als bei einem VW e-up mit seinen 3,7 kW.
Mit Gleichstrom geht das Aufladen schneller, weil der Strom im Fahrzeug direkt in die Batterien eingespeist wird. Er muss nicht erst den Umweg über den Gleichrichter nehmen. Der ist in diesem Fall in der Ladesäule oder Wallbox integriert. Mit Gleichstrom sind sehr hohe Ladeleistungen möglich, sofern die Ladestation sie liefern kann. Einen Tesla kannst du derzeit so mit bis zu 250 kW aufladen. Solche DC-Schnellladestationen sind allerdings teurer als AC-Geräte.
Mobil vs. fest installiert
Eine Wallbox installiert in der Regel ein Elektrofachmann. Sollten dazu Modifizierungen an der häuslichen Elektroinstallation notwendig sein, wird der Handwerker das fachgerecht vornehmen. So ist sichergestellt, dass die Wallbox die für das Elektrofahrzeug notwendige Ladeleistung aufbringt, ohne das Hausnetz zu überlasten. Im häuslichen Umfeld ist die fest installierte Wallbox demnach vorteilhafter.
In Deutschland ist das Netz an öffentlichen Ladestationen für Elektroautos noch recht lückenhaft. Hier schaffen mobile Ladestationen Abhilfe. Diese Geräte haben Adapter für Schuko- und CEE-Steckdosen und sind für Ladeleistungen bis 22 kW verfügbar. Damit sind gleich hohe Ladeleistungen wie bei einer fest installierten Wallbox möglich, sofern die genutzte Steckdose das hergibt.
Das Aufladen ist mit den mobilen Geräten schneller und sicherer möglich als mit einem Direktanschluss per Mode2-Kabel an einer Haushaltssteckdose. Außerdem sind sie durch ihre robuste Ausführung an den mobilen Einsatz angepasst. Zum Beispiel überstehen die meisten Geräte problemlos ein versehentliches Überfahren mit dem Auto. Solange die Ladeinfrastruktur in Deutschland noch nicht engmaschig ausgebaut ist, solltest du immer eine mobile Ladestation in deinem Elektroauto mitführen.
Intelligente oder "normale" Wallbox?
Auch eine klassische Wallbox kommuniziert während des Ladevorgangs mit dem Elektrofahrzeug und passt den Strom an den aktuellen Zustand der Batterie an. Intelligente (oder auch smarte) Wallboxen gehen jedoch noch ein Stück weiter. Sie kommunizieren auch mit dem Stromanbieter. Der Stromanbieter hat dann zum Beispiel die Möglichkeit, den Ladestrom zu begrenzen, um Überlastungen des Stromnetzes zu vermeiden.
Mit zunehmender Anzahl von Elektroautos wird diese Regelfunktion noch an Bedeutung gewinnen. Wenn tausende Elektroautos in einer Stadt abends an den Ladestationen hängen, steigt der Strombedarf im Netz sprunghaft und extrem an. Wenn hier der Stromanbieter nicht regelnd eingreift wird, führt das zu Instabilität bis hin zu Ausfällen im Stromnetz.
Intelligente Wallboxen kommunizieren auch untereinander. Ein Flottenbetreiber kann so steuern, welches seiner Fahrzeuge wann und mit wie viel Leistung geladen wird.
Wie funktioniert die smarte beziehungsweise intelligente Wallbox?
Bei intelligenten Wallboxen geht es um die Kommunikation zwischen Benutzer, Ladeeinrichtung, Elektroauto und Netzbetreiber. Große Vorteile bringt das smarte Laden den Betreibern mehrerer Ladepunkte, wie schon oben angedeutet. Aber auch für den Privatanwender sind die intelligenten Ladegeräte interessant.
Sie ermöglichen per Smartphone oder PC den Zugriff auf diverse Daten wie Ladestrom, Reichweite mit der aktuellen Ladung, Stromkosten und ähnliches. Per Fernzugriff kannst du Ladevorgänge starten oder stoppen und den Ladestrom einstellen. Statistikfunktionen geben einen Langzeitüberblick über wichtige Parameter der Ladevorgänge.
Einige smarte Wallboxen ermöglichen die unkomplizierte Integration von Photovoltaikanlagen in die Ladeinfrastruktur. So kannst du überschüssigen Solarstrom direkt für die Aufladung des Elektromobils einsetzen. Eine weitere Funktion ist die automatische Abschaltung des Ladevorgangs, wenn eine vorgewählte Aufladung in kWh (Kilowattstunden) erreicht wurde.
Mit dieser Funktionsvielfalt und der Datenspeicherung ist es zum Beispiel möglich, ein Dienstfahrzeug an der privaten Wallbox zu laden und die Kosten dem Arbeitgeber in Rechnung zu stellen. Weniger intelligente Wallboxen bieten diese Möglichkeit nicht.
Kosten und Förderungsmöglichkeiten
Intelligente Wallboxen sind oft 2- bis 4-mal so teuer, wie die weniger intelligenten Ladegeräte. Spitzengeräte kosten derzeit zum Beispiel zwischen etwa 1.000 und knapp über 2.000 Euro. Es geht allerdings mit unter 1.000 Euro auch preiswerter.
Seit dem 24.11.2020 fördert die KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) die Installation privater Wallboxen. Ab Gesamtkosten von 900 Euro für Kauf und Installation erhält der Betreiber auf Antrag auch einen Zuschuss von 900 Euro. Die Wallbox muss allerdings zwingend ein Elektrofachmann installieren. Damit kommen vor allem die intelligenten und teureren Wallboxen für die Förderung infrage.
Vorteile- und Nachteile einer intelligenten Wallbox
Vorteile sind die erweiterten Steuerungs- und Überwachungsmöglichkeiten einer intelligenten Wallbox per Smartphone und PC. Wer ohnehin ein Smart-Home-System betreibt, kann hier auch die Wallbox mit einbinden. Die Nutzung von selbst erzeugtem Solarstrom für das Aufladen des Elektroautos wird mit einer smarten Wallbox ebenfalls einfacher.
Ein Nachteil ist sicherlich der höhere Preis. Allerdings kommen intelligente Wallboxen dadurch eher in den Bereich der Förderfähigkeit durch die KfW. Das gleicht den Preisnachteil in vielen Fällen aus.
