Im Folgenden wird die Installation einer Wallbox zum Laden eines Elektroautos in einer Garage eines Einfamilienhauses dokumentiert. Die Doppelgarage steht auf dem eigenen Grundstück, zugehörig zu einem Einfamilienhaus. Die Garage ist freistehend. Die Elektroinstallation des Einfamilienhauses ist aus den 1960’er Jahren, im Jahre 2013 aber zum größten Teil erneuert worden (inklusive Schaltkasten).
Ausgangslage
Die Elektroinstallation der Garage ist von 1990. Allerdings ist die normale Hausinstallation nur für kurzzeitige Spitzenbelastungen ausgelegt und nicht für lang andauernde Ladevorgänge mit hohen Strömen. Beim Laden des Ioniqs mithilfe des mitgelieferten „Ladeziegels“ erwärmt sich somit die Leitung (in einem verträglichen Rahmen). Hiermit sind jedoch auch Ladeverluste verbunden, d.h. im Akku des Fahrzeugs kommt nicht 100% des Stroms an, der im Hauszähler angezeigt (verbraucht) wird. Grund hierfür sind die geringen Kabelquerschnitte in der Hausinstallation.
Dies führt zu dem Entschluss, einen neuen Stromkreis mit einem deutlich dickeren Kabel (5x10mm²) zu legen. Ein solches Kabel gewährleistet auch den verlustarmen und sicheren Anschluss an eine Wallbox mit höheren Strömen (32A). Das Laden an der Wallbox ist somit bis theoretisch 22kW möglich. Theoretisch deswegen, weil der Ioniq nur einphasig und somit nur rund mit 7 kW laden kann. Aus Gründen der Zukunftssicherheit soll aber gleich eine 3-phasige Installation erfolgen. Prinzipiell könnte man auch ein noch dickeres Kabel mit 5x16mm² verlegen um die Verluste weiter zu verringern. Das Verlegen wird dann aber zur Tortur, wenn Ecken und Kurven überwunden werden müssen. Auch die Anschlussklemmen an der Wallbox müssen diese dicke Adern eventuell aufnehmen können.
Regional ansässige Elektroinstallateure zeigten wenig bis gar kein Interesse an einem Auftrag, eine solche Installation vorzunehmen und auch das notwendige Fachwissen bezüglich der Unterschiede bei den Wallboxen fehlte. So kam der Entschluss, die Installation eigenhändig durchzuführen.
Kabelweg
Die erste Überlegung ist eine Verlegung außerhalb des Hauses in die Garage hinein. Hier wäre der Weg am kürzesten. Das daumendicke Kabel ist allerdings sehr steif und läßt sich nur in relativ großen Biegeradien verlegen. Also kam eine Verlegung direkt an der Hausaußenwand nicht in Frage, da hier einige kleine Hindernisse nur sehr unschön überwindbar gewesen wären.
Die zweite Alternative, eine Verlegung im Boden, wird ebenso verworfen. Hier müssten ca. 7m eines Gehweges geöffnet werden, was sich als zu aufwendig herausstellt.
Also reift der Entschluss, das Kabel im Keller des Hauses zu verlegen und hierfür die schon vorhandenen Kabelkanäle an der Kellerdecke zu nutzen. Vier Wanddurchbrüche sind schnell erledigt, und mit ein bisschen „Würgen“ und Krafteinsatz findet das dicke Kabel auch in den Kanälen noch Platz.
Die notwendige Kabellänge steigert sich durch diese Maßnahme allerdings um mehr als das doppelte – bei Außenverlegung wären 15m Kabel ausreichend gewesen – bei der Verlegung innen kommen 25m zusammen.
Zwischen Haus und Garage ist ein ca. 1,20m breiter Gehweg mit Pflastersteinen. Diese Lücke wird mit einem dünneren Erdkabel (5x6mm²) überbrückt. Hierfür ist es notwendig, die Pflastersteine zu entfernen, um das Kabel in die Erde zu legen. Natürlich wird das Kabel entsprechend geschützt und nicht wie im Bild zu sehen, einfach in den Boden gelegt.
Die Verbindungen zu dem Hauptkabel werden in Schaltkästen vorgenommen, welche mit Epoxydharz vergossen und an den Wänden auf Kniehöhe befestigt werden. Somit sind diese dauerhaft vor Eintritt von Feuchtigkeit geschützt. Beim Vergießen sollte man beachten, dass das Mischen der Komponenten eine exotherme Reaktion verursacht. Aufgrund der Hitzeentwicklung sollte nicht zu viel Epoxydharz auf einmal in das Gehäuse gefüllt werden. Lieber schubweise in Schichten antrocknen lassen.
Vorteile der Innenverlegung
Ein Vorteil der Verlegung im Haus ist ein ständig möglicher Zugriff auf das Kabel. Ferner liegt das Kabel trocken und ist keiner Witterung ausgesetzt. Bei einem außenliegenden Kabel hätte man eine Verlegung in einem HT-Rohr vornehmen müssen oder ein witterungsbeständiges Erdkabel verlegen müssen. Das witterungsfeste Kabel ist allerdings noch steifer und dicker und natürlich auch teurer. Und bei Verlegung im HT-Rohr ist auch nicht unbedingt gewährleistet, dass dieses über Jahre trocken bleibt. Tritt dort erstmal Wasser ein (durch Kondensation oder Eintritt in den Öffnungen oder durch porös werdende Dichtungen), bleibt es auch im Rohr und kann möglicherweise das Kabel angreifen.
Auf die parallele Verlegung eines Patchkabels für den Internetzugriff in der Garage wird verzichtet. Hier soll eine Powerline-Installation für den Internetzugriff in der Garage sorgen. Grund hierfür ist der zusätzliche Aufwand eines Deckendurchbruchs vom Wohnzimmer in den Keller. In der Nachbetrachtung hätte man hier vielleicht den Aufwand doch in Kauf nehmen sollen. Ob die Powerline in Zukunft für eine zuverlässige Verbindung in das Hausnetzwerk sorgen kann, wird sich zeigen. WLAN-Empfang vom Haus ist in der Garage jedenfalls nicht gegeben. Ebenso wird auf einen Zwischenzähler im Haussicherungskasten verzichtet. Die Installation einer CEE Dose in der Garage wird lediglich vorbereitet, da diese momentan nicht benötigt wird.
Installation Garage
In der Garage wird das Kabel durch den Wanddurchbruch hindurch, an der Decke entlang, in einen Verteilerkasten geführt. In etwa 2m Höhe angebracht beherbergt dieser den Sicherungsautomaten für CEE und Schuko. Unten angebracht sind die Ausgänge für CEE, Schuko und Wallbox (von links nach rechts). Der Ausgang für die CEE Dose bleibt erstmal leer, kann aber später noch für einen Starkstromanschluss dienlich sein.
Stückliste
| Kabel NYY-J, 5x10mm² | 25m | 150€ |
| Kabelkanal 30x30mm | 6x2m | 18€ |
| FI-Schalter Typ B | 1x | 189€ |
| Sicherung 3x16A | 1x | 13,11€ |
| Sicherung 3x32A | 1x | 32,95€ |
| Gehäuse Haus | 1x | 9,99€ |
| Gehäuse Garage | 1x | 13,99€ |
| Kabelschott | 2x | 20,00€ |
| PG-Verschraubung | 1x | 10,00€ |
Tipp: Die Kabelpreise variieren erheblich. Bei OBI z.b. kostet das Kabel NYY-J, 5x10mm² pro Meter 9.98€, bei Hornbach rund die Hälfte (Stand August 2018). Bei den Gehäusen sollte man ruhig etwas mehr anlegen für eine höherwertige Variante, dann erspart man sich notwendige Verstärkungen und hat leichteres Spiel bei den Verschraubungen.
Testen
Alle Leitungen und Verbindungen werden mit professionellem Equipment einzeln getestet. Der FI-Schalter wird zum Auslösen gebracht. Im Ergebnis arbeiten alle Komponenten wie erwartet, die Testergebnisse sind allesamt dokumentiert.
Die Wallbox
Grundsätzlich ist das Laden des KFZ natürlich auch ohne Wallbox bequem möglich. Der Ladeziegel lädt mit ca. 2.3 kW und ermöglicht das gemächliche, vollständige Aufladen über Nacht. Das neu gelegte Kabel ist hier keineswegs überflüssig, denn es reduziert die Ladeverluste und erhöht die Sicherheit. Die Wallbox kann aufgrund des einphasigen Ladens des Ioniq „nur“ eine Leistung von rund 7kW bereitstellen.
Es gibt eine Vielzahl von Wallboxen auf dem Markt, ich entscheide mich letztendlich für die Wallbox Commander, welche mich durch eine zeitgemäße Optik, Bedienung und Ausstattung überzeugt. Alle notwendigen Einstellungen wie z.B. Ladestrom oder Zeitvorwahl können bequem über den Touchscreen vorgenommen werden. Die Wallbox bietet zukunftssichere 22kW Ladungen (3-phasig) mit einem Typ2 Kabel, welches fest an der Station montiert ist.
Die Wallbox selbst ist relativ kompakt (etwas größer als ein Tetra-Pack Milch) und schnell an der Wand montiert, dank mitgelieferter Bohrvorlage.
Die Wallbox Commander hat keinen integrierten FI Typ B Schutzschalter. Auf die hausseitige Installation eines FI Typ B habe ich zunächst verzichtet (s.u.)
Die Installation in der Box gestaltet sich mit einem 5x10mm² Kabel nahezu unmöglich. Aufgrund der Steifigkeit des Kabels ist die Gefahr groß, beim Verlegen und Anschließen der Kabeladern das Gehäuse oder das Innenleben der Box zu beschädigen. Deswegen muss für den einen Meter von der Anschlussbox in der Garage zur Wallbox ein 5x6mm² Kabel genügen. Dieses lässt sich gerade so in die erforderlichen Bahnen biegen. Besser noch wäre hier ein flexibles Gummikabel mit gecrimpten Adernendhülsen.
Ergebnis
Die Wallbox tut, was eine Wallbox tun sollte: Laden. Und zwar in meinem Anwendungsfall mit ca. 7.0kW; dieser Wert pendelt immer etwas nach oben oder nach unten. Alle notwendigen Informationen werden übersichtlich dargestellt, Ladegeschwindigkeit und -zeit lassen sich bequem verändern am Touchdisplay. Der Ioniq lässt sich nun in vier Stunden von 0% auf 100% aufladen, was für den Hausgebrauch mehr als ausreichend ist! In der Praxis habe ich die Ladeleistung sogar meist herunter geregelt auf 10A oder noch weniger, weil es meines Erachtens einfach überflüssig ist, über Nacht schneller zu laden. Dank des Touchscreens der Wallbox ist dies einfach zu realisieren. Wenn nötig lässt sich die Wallbox auch bequem vom Sofa aus per App steuern und überwachen. Alle Ladevorgänge werden zudem archiviert und in ansehnlichen Diagrammen zur Auswertung von Strommengen und Kosten dargestellt.
Die Box selber wird schon spürbar warm beim Laden, auch das Ladekabel erwärmt sich. Einzig die Verstauung des Ladesteckers bei Nichtbenutzung in dem dafür vorgesehenen Fach in der Wallbox ist mir zu wackelig. Ich wickle das Kabel daher bei Nichtbenutzung um die Box und lege den Stecker obenauf.
Förderung der Wallbox
Die Installation der Wallbox, bzw. die Wallbox selbst, wird von proKlima mit derzeit 500€ gefördert. Es gibt eine Liste mit diversen förderfähigen Wallboxen die allerdings nicht auf dem neuesten Stand ist. Die von mir bevorzugte Wallbox Commander befand sich nicht auf der Liste – hier half der freundliche Kontakt mit dem proKlima Ansprechpartner, um mich zu vergewissern, dass auch die Wallbox Commander eine Förderung erhält. Voraussetzung für den Erhalt der Fördermittel ist außerdem der Nachweis, dass Strom aus regenerativen Quellen bzw. eigener PV-Anlage bezogen wird.
Nachtrag – der FI Schutzschalter Typ B
Letztendlich muss nun doch ein FI Schutzschalter vom Typ B installiert werden – anstelle des in der Anleitung erwähnten FI Typ A. Die Wallbox wird vom örtlichen Stromversorger gefördert. Dieser verlangt die Installation durch einen Elektrofachbetrieb. Es wird sich aber meiner Erfahrung nach kein Elektriker finden, der tief genug in der Materie steckt und bereit ist, auf den FI Typ B zu verzichten. Näheres zum Thema FI-Typ B und RCD-Schutzschaltern im Allgemeinen findet sich hier.
Ohne diese Förderung hätte ich den FI Typ A in der Anlage belassen. Eine günstige Bezugsquelle für den verwendeten FI Typ B findet sich hier.
