CEE-Stecker

CEE-Stecker – gängige Steckverbindungen, neue Entwicklungen und E-Autos

Inhalt des Wiki-Artikels

• Steckverbindungen des CEE-Systems
• Neue Entwicklungen bei CEE-Steckern
• CEE-Steckdosen zum Laden von E-Autos

Harmonisierte Stecksysteme sind nützlich, denn einheitliche Stecker machen Adapter überflüssig. Aus diesem Grund hat die Europäische Wirtschaftsgemeinschaft das CEE-System initiiert. CEE steht für „Commission on the Rules for the Approval of the Electrical Equipment“, also für die „Internationale Kommission für die Regelung der Zulassung elektrischer Ausrüstungen“. Darüber hinaus wird die Sicherheit durch einheitliche Stecker mit einem festgesetzten Standard erhöht. CEE-Stecker gibt es für die verschiedensten Bereiche. Im Haushalt, in der Industrie und im Verkehr sind normierte Anschlüsse zu finden, basierend auf dem Zertifizierungssystem IECEE, dem ein globales Konzept zugrunde liegt. Dies soll der Beseitigung von Handelshemmnissen dienen, die auf die unterschiedlichen nationalen Normierungen zurückzuführen sind.¹

Steckverbindungen des CEE-Systems

CEE-Stecker und -Steckdosen basieren auf dem Standard „CEE 17“, der bereits in den 1960er Jahren eingeführt wurde.² Mit dem CEE-System sollten die nationalen Steckverbindungen für Netzspannung in Europa harmonisiert werden, dies wurde allerdings 1996 vom Europäischen Komitee für elektrotechnische Normung (CENELEC) abgeschlagen. Geblieben sind von dem Projekt Bezeichnungen für gängige Steckersysteme, so ist etwa der deutsche Schukostecker nach der Norm CEE 7/4 gefertigt. Alle zugelassenen Steckverbindungen sind nach CEE normiert, in der Regel werden aber nur zwei Steckertypen auch so genannt. Dabei handelt es sich um Stecker, die unter die Norm IEC 60309 fallen, also unter Stecker, Steckdosen und Kupplungen für industrielle Anwendungen. Zum einen wird der rote dreiphasige 400-Volt-Drehstromstecker, auch als Starkstromstecker bekannt, zum anderen der blaue einphasige 230-Volt-Stecker, der sogenannte Campingstecker, gewöhnlich als CEE-Stecker bezeichnet.³ Diese Steckverbindungen verfügen über einen Verpolungsschutz, Stecker und Kupplung können nur auf eine Art verbunden werden, so dass sichergestellt ist, dass ein Anschluss nicht in falscher Polarität erfolgt, denn dadurch könnten Geräte Schaden nehmen.⁴

Neue Entwicklungen bei CEE-Steckern

Auch wenn das Prinzip der CEE-Stecker gleich bleibt, gibt es Neuerungen, welche die Handhabung erleichtern. Dazu gehört ein bedienerfreundliches Verschlusssystem, bei dem eine Vierteldrehung ausreichend ist, um Stecker und Kupplung zu verbinden und dabei die Zugentlastung des Kabels zu aktivieren. Durch ein akustisches Signal wird angezeigt, dass die beiden Komponenten miteinander verbunden sind. Darüber hinaus gibt es inzwischen kommunikationsfähige CEE-Stecker mit unterschiedlichen Funktionen. Eine Variante sendet einen Alarm, wenn die Verbindung unplanmäßig getrennt wird. Ein weiterer CEE-Stecker verfügt über einen Temperatursensor, beim Überschreiten eines bestimmten Grenzwerts wird dies per LED angezeigt und eine Meldung gesendet. Darüber hinaus sind noch andere Funktionen für CEE-Stecker vorgesehen, etwa eine Drehrichtungsanzeige, eine Phasenkontrolle sowie eine Null- und Schutzleiterüberwachung.

Auch wird die Ergonomie verbessert, beispielsweise durch eine Kupplung mit Klappdeckel, der mit der gleichen Hand geöffnet werden kann, die die Kupplung hält. Bei einigen modernen CEE-Steckern ist der Kraftaufwand beim Stecken und Ziehen um 50 Prozent reduziert, zudem reinigen sich die Kontakte bei diesen Vorgängen selbst. Eindeutig identifizieren lassen sich CEE-Stecker mit RFID-Chip. Speziell angeordnete Drainagewege sorgen bei anderen Steckverbindungen dafür, dass der Kontakt vor Schmutz und Oxidation geschützt ist, darüber hinaus ist ein Selbstreinigungseffekt inbegriffen. Damit sich die Kontakthülsen nicht deformieren, sind Dehnungsbegrenzer eingearbeitet, für besondere Anwendungsbereiche sind die Kontakte in vernickelter Ausführung erhältlich.⁵

CEE-Steckdosen zum Laden von E-Autos

Im Rahmen der Energiewende sind auch Änderungen im Verkehrsbereich vorgesehen, unter anderem soll die Infrastruktur für E-Autos ausgebaut werden. Im Jahr 2018 lag die Anzahl der öffentlichen Ladestationen bei circa 13 500, darunter lediglich 1800 Schnelllader. Die Infrastruktur wird allerdings beständig erweitert, so hat das Konsortium Ionity ein Netz mit 400 Ladestationen geplant, die eine Leistung von bis zu 350 Kilowatt erbringen. In Deutschland finden sich diverse Ladesysteme für E-Autos, die sich in Leistung und Ladezeit unterscheiden. Bestimmte Anschlüsse können auch zu Hause installiert werden, wo das Aufladen günstiger ist als an Ladestationen.

Die auf eine Spannung von 230 Volt ausgelegte Schukosteckdose funktioniert mit Wechselstrom und kann eine Leistung von bis zu 3,7 Kilowatt erbringen, wenn sie mit 16 Ampere abgesichert ist, in der Praxis hat sie aber meist nur 10 Ampere und der Strom fließt mit 2,3 Kilowatt – Gleiches gilt für die dreipoligen blauen CEE-Stecker. Ein schnelleres Aufladen der Akkus macht der fünfpolige rote CEE-Stecker möglich, der üblicherweise mit 16 Ampere abgesichert ist und eine Ladeleistung von 11 Kilowatt bietet. Das günstige Aufladen zu Hause geht also mit einer längeren Dauer einher. Zwar sind öffentliche Ladestationen teurer, dafür ist aber meist eine Leistung von 22 Kilowatt verfügbar, teils sogar fast doppelt so viel. In der Regel sind die Ladestationen in Deutschland mit Typ-2-Steckdosen für E-Autos ausgestattet, die eine Leistung von 11 bis 22 Kilowatt erbringen.

Die bisher erwähnten Steckdosen zum Laden von E-Autos sind alle mit Wechselstrom verbunden, jedoch benötigen die Akkus in E-Autos Gleichstrom. Der Strom muss also umgewandelt werden, was mit Verlusten verbunden ist. Deshalb ist es eigentlich sinnvoll, direkt Gleichstrom zu laden, zumal sich dies positiv auf die Ladegeschwindigkeit auswirkt. Allerdings ist die Infrastruktur dafür sehr teuer, bisher gibt es noch nicht viele Tankstationen mit Gleichstrom und dem sogenannten CCS-Stecker. CCS steht für „Combined Charging System“, der Stecker kombiniert den Typ-2-Standard mit einem weiteren Ladeteil für Gleichstrom.⁶