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Wallbox

Wallbox

Wissenswertes rund um das Aufladegerät für Elektroautos

CarCoach-Facts: Johannes

▶ Eine Wallbox ist ein eigenes Ladegerät mit verschiedenen Schutzeinrichtungen und Steckern, das an das Stromnetz angeschlossen wird, um Elektrofahrzeuge aufzuladen

▶ Wallboxen bieten Vorteile wie schnellere Ladezeiten im Vergleich zu herkömmlichen Steckdosen, höhere elektrische Sicherheit und die Möglichkeit, das Laden zu steuern und zu verwalten

▶ Die Ladeleistung einer Wallbox hängt von der Stromstärke und der Anzahl der Phasen ab und sollte zur Ladeleistung des Fahrzeugs passen

▶ Wallboxen gibt es in verschiedenen Ausführungen und Preisklassen, und sie müssen von einem Fachbetrieb oder Elektriker installiert werden, um die Sicherheit und Normen zu gewährleisten

06.09.2023 | Es gibt verschiedene Wege Elektroautos und Hybridfahrzeuge unterwegs oder zu Hause aufzuladen. Sogenannte Wallboxen sind eine besonders praktische Lademöglichkeit für die eigenen vier Wände bzw. die eigene Garage oder auch öffentliche Bereiche. Wir erklären Dir alles, was Du zum Thema Wallbox wissen musst.

Wallbox Garage
© Unsplash

On-Board-Charger vs. Wallbox

Elektroautos (BEVs) und Fahrzeugen mit einem Plug-in-Hybrid-Antrieb (PHEVs) laden ihre Energiespeicher - die wiederaufladbaren Batterien - über eine externe Stromquelle. Auf der einen Seite haben BEVs und PHEVs dafür ein internes Ladegerät, den Onboard-Charger. Das Board-Ladegerät ist ein kompaktes Schaltnetzteil. Es steckt in einem robusten Gehäuse und enthält neben den Steckern (Typ-2- bzw. CCS-Stecker) die Ladeelektronik und diverse elektrische Komponenten (Gleichrichter, Wandler, Isolatoren, Hochsetzsteller, etc.).

Auf der anderen Seite, außerhalb des E-Autos, braucht es ebenfalls einen Ladeanschluss:

  • eine öffentliche Ladestation/Ladesäule oder
  • eine private Ladestation in den eigenen vier Wänden bzw. am Auto-Stellplatz - die Wallbox bzw. Wandladestation.

Weshalb braucht es eine Wallbox und wie funktioniert sie?

Eine einheitlich, genormte Definition, was eine Wallbox ist, gibt es in Deutschland nicht. In der Regel bezeichnet eine Wallbox aber mehr als eine einfache Haushaltssteckdose. Sie ist ein eigenes Ladegerät, das in einem geschützten Außenbereich wie einem Carport oder in einem Innenraum montiert wird (Garage, Tiefgaragen-Stellplatz, usw.).

Angeschlossen wird die Wallbox an einer eigens abgesicherten Hausinstallations-Zuleitung. Sie verbindet somit das eigene Elektroauto mit dem öffentlichen Stromnetz; und optional auch mit der eigenen PV-Anlage bzw. deren Stromspeicher.

Moderne Wandladeeinrichtungen unterscheiden sich vornehmlich hinsichtlich ihrer Ladeleistung und ihres Ausstattungsumfangs. Im Wesentlichen besteht eine Wallbox aus:

  • einem widerstandsfähigen und wasserdichten Gehäuse (Schutzklasse IP54, 65 oder 67),
  • dem Laderegler, dem "Electric Vehicle Charge Controller" (EVCC),
  • den elektrischen Schutzeinrichtungen (Phasenstrom-Erkennung, Fehlerstrommodul, etc.),
  • dem oder den Ladestecker(n) (Typ-2),
  • der internen Verkabelung und
  • optional einem Bluetooth-, LTE- oder WiFi-Modul sowie einem Kartenleser.

Die Aufgaben & Vorteile einer Wallbox

Normale Haushaltssteckdosen und ihre Verkabelungen sind nicht auf eine Dauerbelastung wie das Aufladen eines E-Autos ausgelegt. Eine maximale Ladeleistung von 2,3 kW zieht das Laden einerseits enorm in die Länge. Die hohe Wärmeentwicklung verursacht andererseits hohe Ladeverluste und birgt die Gefahr der Überhitzung: und mithin die eines Kabelbrandes. Wer eine Haushaltssteckdose zum E-Auto-Lade nutzen will, sollte das nur in Rücksprache mit dem Hauselektriker tun.

Wallbox oder Haushaltssteckdose? - weitere Details erfährst Du in unserem Ratgeber zum Zuhause-Aufladen.

Im Gegensatz dazu bietet eine Wallbox mehrere Vorteile:

  • Eine Wallbox beschleunigt den Ladevorgang & verkürzt die Ladedauer;
  • sie verringert die Ladeverluste & erhöht die elektrische Sicherheit -
  • außerdem verbessert sie den Ladekomfort & ermöglicht ein gezieltes Lademanagement.
Vorteile Wallbox
© Unsplash

Eine Wallbox erhöht die Ladegeschwindigkeit

Dein Elektroauto kannst Du - anders als einen Benziner oder einen Diesel - in aller Ruhe zu Hause laden. Das dauert allerdings länger als an einer öffentlichen Ladesäule. Diese arbeitet mit Gleichstrom (DC - direct current) und höheren Strömen. In unseren Niederspannungs- und Haushaltsnetzen fließt indessen Wechselstrom - AC bzw. alternating current - mit einer Spannung von 230 oder 380 Volt und einer Stromstärke von 10 bis 16 Ampere.

Nachdem auch beim Strom gilt: Leistung, sprich Watt ist die Stromstärke bzw. Menge (Ampere) mal Druck respektive Spannung (Volt) folgt - das Laden zu Hause dauert entsprechend länger.

An der gewöhnlichen Haushaltssteckdose liegen 230 Volt und 10 Ampere an - das ergibt eine maximale Ladeleistung von 2,3 kW. Bis eine 50 kWh große Batterie mit dieser Leistung voll geladen ist, vergehen rund 24 Stunden.

▶ So viel schneller ist die Wallbox

Mit einer Wallbox geht es deutlich schneller. Wie schnell hängt davon ab, wie hoch die Stromstärke ist und wie viele Phasen, wie viele Leiter, genutzt werden:

  • Mit Einphasen-Wechselstrom erzielt ein Wandladegerät maximal 3,7 kW (230 Volt, 16 Ampere, eine Phase) - die Ladezeit der 50-kWh-Batterie sinkt auf etwa 10 Stunden.
  • Mit Dreiphasenwechselstrom steigt die Spannung auf 400 Volt, bei einer Stromstärke von 16 Ampere ergibt sich eine maximale Ladeleistung von 11 kW (400 * 16 * der Wurzel aus 3) - die Ladedauer verringert sich auf weniger als 5 Stunden.
  • Bei Dreiphasenwechselstrom mit 32 Ampere beträgt die maximale Ladeleistung 22 kW und die Ladedauer 2,5 Stunden.

Letztlich hängt die mögliche Ladeleistung bzw. die Ladedauer aber von der Leistung des On-Board-Chargers Deines Elektroautos ab. Er bestimmt, wie viel des Ladeleistungspotentials genutzt wird.

Geringere Ladeverluste - höhere elektrische Sicherheit

Neben der höheren Ladeleistung ist das Laden mit einer Wallbox auch effizienter und sicherer. Sie bietet Schutz vor einer Überlastung, vor Fehlströmen und somit vor ungewollten Stromschlägen. Einige Wandladeeinrichtungen sind ab Werk mit allen erforderlichen Schutzeinrichtungen ausgestattet - bei manchen Modellen werden einige Komponenten, etwa der FI-Schutzschalter, erst vor Ort eingebaut.

Die zur Wandladeeinrichtung gehörenden Leitungen sind zudem auf die höhere Belastung des E-Auto-Ladens ausgelegt. Das erhöht neben der Sicherheit auch die Effizienz: Die Verkabelung bietet geringere innere Widerstände. Damit entsteht weniger Abwärme und die Ladeverluste sinken.

Für mehr Sicherheit können Wallboxen außerdem in puncto Zugangs-Kontrolle und Stromdiebstahl sorgen: etwa mit einem "RFID"-Kartenlesegerät oder einem Schlüsselschalter.

Ladekomfort & Lademanagement

Das Laden mit einer Wallbox ist ungleich komfortabler und vielseitiger als das Laden über eine gewöhnliche Steckdose. Die Wallbox wird dort montiert, wo das Elektroauto in der Regel steht: in der eigenen Garage, am Stellplatz in der Tiefgarage oder im Carport. Das ermöglicht den direkten, ungehinderten Zugang zum Ladegerät. Das Ladekabel ist bei den meisten modernen Wallboxen außerdem bereits fix installiert - das erspart einen Arbeitsschritt.

Wichtig ist bei der Standortwahl, dass die Ladeeinrichtung vor direkter Sonneneinstrahlung und vor Regen geschützt ist.

Noch mehr Komfort und zusätzliche Möglichkeiten bieten intelligente Wallboxen. Ein integrierter Stromzähler versorgt den E-Auto-Besitzer mit allen Daten zu den Ladevorgängen. Außerdem lassen sich Ladezeiten und verschiedene Tarife programmieren, die Stromstärken variieren usw. Der Remote-Zugriff über App erlaubt vielfach auch eine Fernsteuerung.

Ein weiteres Plus ist die Integrationsmöglichkeit in ein Hausenergie-Management-System. Das ist besonders dann von Vorteil, wenn der Überschussstrom der eigenen Photovoltaik-Anlage möglichst sinnvoll genutzt werden soll.

Welche Wallbox braucht mein Elektroauto?

Das hängt einerseits von den örtlichen Gegebenheiten ab (Carport, Garage, Tiefgarage, Montage an einer Außenwand, alleinstehend etc.); und andererseits vom Board-Ladegerät des eigenen Elektroautos.

▶ Entscheidend ist, dass die Wallbox und der On-Board-Charger des E-Autos zusammenpassen.

Die Wallbox darf im Ladesystem keinesfalls der Flaschenhals sein. Ihre Ladeleistung sollte folglich mindestens so hoch sein wie die des E-Auto-Ladegeräts. Hat das Wandladegerät mehr Leistung als der Onboard-Lader ist das kein Problem - letzterer regelt die Leistung herunter. Gerade bei schwachen Onboard-Ladern empfiehlt sich jedoch ein gewisser Leistungspuffer - so ist die Wallbox zukunftssicher.

Der beste Kompromiss aus Ladegeschwindigkeit und Installationsaufwand sind zurzeit Wallboxen mit 11 kW.

  • Ihre Ladegeschwindigkeit ist praxistauglich - selbst ein großer Akku lässt sich über Nacht vollladen.
  • Der erforderliche Drehstromanschluss ist in jedem Haushalt vorhanden, etwa zum Betrieb eines E-Herds.
  • Eine Wallbox mit 11 kW braucht keine Sondergenehmigung wie eine 22-kW-Anlage - die Meldung beim Netzbetreiber reicht aus (auch wenn einige Netzbetreiber das, fälschlicherweise, immer noch anders sehen).

Bei den Anschlüssen hat sich mittlerweile in ganz Europa der Typ-2-Stecker durchgesetzt - er ist Standard. Bei älteren Elektroautos ist noch ein Typ-1-Stecker verbaut - hier benötigt man einen entsprechenden Adapter.

Welche Wallbox-Arten gibt es?

Wallbox ist also nicht gleich Wallbox. Die unterschiedlichen Leistungen und Ausstattungsumfänge wirken sich naturgemäß auch auf den Preis aus.

Angeboten werden einphasige und dreiphasige Wallboxen.

  • Bei einphasigen ist die Stromstärke auf 20 Ampere und die Ladeleistung auf 4,6 kW begrenzt.
  • Dreiphasige Wallboxen können mit 16 oder 32 Ampere, sprich mit 11 oder 22 kW, betrieben werden.

Wallbox: Kosten und Anbieter

Die Preisspanne für eine Wallbox liegt aktuell zwischen ca. 400 und 1.600 Euro (Stand 2022/23) - je nach Modell und Funktions-Umfang. Zu den Anschaffungs- kommen noch die Installationskosten hinzu. Je nach örtlichen Gegebenheiten sind das rund 600 bis 1.500 Euro.

Bei einer derart großen Preisspanne lohnt es sich, die Angebote genauer zu vergleichen. Denn selbst bei Modellen mit vergleichbaren Eigenschaften gibt es oft große Preisunterschiede.

  • Die Wallbox E.On Drive PowerBox ist ein Angebot für ADAC-Mitglieder. Die Wallbox ist einfach, aber robust und mit knapp 400 Euro ausgesprochen günstig. Gefertigt wird sie in Deutschland vom Hersteller Heidelberg. Die maximale Ladeleistung liegt bei 11 kW, die Box bietet eine Zugangsverriegelung und ein bis zu 5 Meter langes Ladekabel.
  • Das Einstiegsmodell des ID-Charger von VW ist mit ca. 570 Euro kaum teurer. Es offeriert eine Ladeleistung von 11 kW, einen DC-Stromschutz und ein fixes, bis zu 7 Meter langes Ladekabel. In der Variante "ID.Charger Connect" ist sie fernsteuerbar sowie mit WLAN, einem intelligenten Energiemanagement und einem Kartenleser ausgestattet; der Preis beträgt 750 Euro. Das "Pro"-Modell ergänzt für 1.100 Euro ein LTE-Modul und eine zertifizierte Strommessung. Günstig und umfangreich ausgestattet ist der go-eCharger HOMEfix mit 11 kW. Er kostet 680 Euro und bietet ab Werk einen DC- wie AC-Fehlerstromschutz. Außerdem erlaubt er eine Zugangskontrolle per RFID, besitzt eine verriegelbare Ladebuchse, WLAN und kann einfach über eine App bedient werden. Mehr Leistung und eine ähnliche Ausstattung bietet die Keba KeContact P30 für 1.300 Euro. Sie lädt mit bis zu 22 kW und bietet einen DC-Stromschutz. Integriert sind zudem ein WLAN-Anschluss, eine Digitalanzeige und ein Energiezähler - eine App und eine Ladekabelverriegelung fehlen allerdings.

Ein weiteres wichtiges Auswahlkriterium ist mittlerweile obsolet geworden: die Förderfähigkeit gemäß den Vorgaben des Kfw-Förderprogramms. Die Förderung für private Ladestationen ist Ende Oktober 2021 ausgelaufen - das Förderprogramm für Unternehmen, Freiberufler und gemeinnützige Organisationen besteht aber weiter; ebenso wie vereinzelte lokale Förderungen.

Wo bestelle ich eine Wallbox und wer schließt mir diese an?

Es gibt mittlerweile viele Optionen, eine Wallbox zu bestellen: direkt bei den Wallbox-Herstellern, bei den diversen Auto-Clubs, bei den großen Energieversorgen - oder bei den Fahrzeugherstellern selbst.

Beim Anschluss der Wallbox gibt es hingegen nur eine Möglichkeit: einen Fachbetrieb, einen Elektriker. Er muss für die elektrische Sicherheit geradestehen; gleich wie für die Einhaltung der verschiedene Norm-Vorschriften. Meist übernimmt er auch die Anmeldung beim zuständigen Netzbetreiber.

CarCoach-Fazit - Auf den Punkt gebracht - White Text - Julian

Eine Wallbox ist ein spezielles Ladegerät für Elektroautos, das an das Stromnetz angeschlossen wird und verschiedene Sicherheitsfunktionen bietet. Sie ermöglicht schnellere Ladezeiten im Vergleich zu herkömmlichen Steckdosen, erhöht die elektrische Sicherheit und ermöglicht ein gezieltes Lademanagement. Die Leistung einer Wallbox hängt von der Stromstärke und der Anzahl der Phasen ab und sollte zur Ladeleistung des Fahrzeugs passen. Es gibt verschiedene Modelle und Preisklassen von Wallboxen, die von Fachbetrieben oder Elektrikern installiert werden müssen, um Sicherheit und Normen zu gewährleisten.

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