Wallboxen in der Tiefgarage
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Dynamische Stromtarife - Negative Preise pro Kilowattstunde E-Auto jetzt oder später? Fazit Ausblick Begriffsklärung I: Ladestationen Begriffsklärung II: Stromleitungen in Wohnungen Begriffsklärung III: Ladesteckersysteme für E-PKW Anforderungen an Wallboxen Stromschienen-Systeme |
Formeln zu Strom, Spannung, Leistung und Arbeit (Energie) Vergleich - Umrechnungen Wechselstrom/Drehstrom Drehstrom in Wohnhäusern Übliche Spannungswerte - Verteilnetze Verteilnetze und Netzdienlichkeit Typ-2-Stecker-Ladesystem Bidirektionales Laden |
• Dynamische Stromtarife - Negative Preise pro Kilowattstunde
"[…] Am 26. April zwischen 14:00 Uhr und 14:15 Uhr kostete die Megawattstunde Energie an der Strombörse EPEX 480 Euro - und zwar den, der sie eingespeist hat.
Kunden von dynamischen Stromtarifen konnten sich über negative Preise pro Kilowattstunde verbrauchter Energie freuen.
Wir luden ein Fahrzeug […] mit einer smarten Wallbox fast vollständig auf und hatten danach 11 Euro mehr in der Tasche. […]"
Zitat Sven Hansen in c’t 11/26 vom 16.05.2026.
Sven Hansen fährt fort:
"[…] Wir müssen Energie schon heute nicht mehr sparen. Wir müssen sie zum richtigen Zeitpunkt und für den richtigen Zweck nutzen. Strom ist hierfür die perfekte Energieform. […]"
Sven Hansen weiter:
"[…] Wer ein E-Auto zu Hause laden kann, erschließt mit einem dynamischen Stromtarif ein enormes Einsparpotential. Denn der Preis für die Kilowattstunde an der Strombörse ändert sich über den Tagesverlauf erfahrungsgemäß mindestens um den Faktor 2. Wenn das Auto während der günstigsten Mittags- oder Nachtzeit lädt, bezahlt man einen Bruchteil der Kosten, die an öffentlichen Chargern anfallen. […]"
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Daraus lernen wir, dass mittelfristig dynamische Stromtarife sinnvoll sein werden und dass E-PKW mit heimischen Wallboxen sich rechnen werden.
Wir lernen aber auch, dass es mittlerweile ungerecht ist, Einspeisevergütung auch dann auszuzahlen, wenn der Energiepreis negativ ist; dann zahlen nämlich alle Bürger diese Vergütung an die Minderheit der glücklichen Einspeiser. Doch das ist ein anderes Thema.
• E-Auto jetzt oder später?
Fangen wir klein an, mit Wallboxen in unserer TG.
Weil dazu aber E-PKW gehören, vorab einige Gedanken zur Mobilisierung:
Die Entwicklung der Verbrenner ("Fahrzeuge mit Gasmotorenbetrieb") begann
vor 140 Jahren. Dabei sind bereits in der Anfangszeit auch schon E-Mobile konstruiert worden (u.a. von F. Porsche), konnten sich aber nicht durchsetzen. Erst ca. vor 20 Jahren begann die neuzeitliche E-PKW-Entwicklung (
Tesla Roadster) und erst vor rund 15 Jahren (!) begann die Entwicklung moderner Lithium-Akkus speziell für PKW. Der Tesla Roadster besaß noch einen Antriebsakku aus 6831 handelsüblichen Notebook-Lithium-Ionen-Zellen der damaligen Zeit.
Wenn wir also die 140-jährige Entwicklung mit der 20-jährigen vergleichen, müssen wir letzterer zubilligen, dass in der knappen Zeitspanne die Innovationsrate sehr hoch war und weiterhin bleibt. Das verwirrt potentiell Umstiegswillige: "Warum jetzt schon umsteigen, wenn sich noch so viel ändern wird". Daher zunächst einige (subjektive) Erfahrungsberichte und Beschreibungen:
E-Mobilität Heute Dirk Henningsen: Umstieg auf E-Auto - Die 5 größten Überraschungen für Verbrennerfahrer
(08.05.2026 | 15:18)
E-Mobilität Heute …: Ladepreis-Tricks: so wirst du jetzt geschützt (05.04.2026 | 08:21)
E-Mobilität Heute …: Damit rechnet kein E-Auto-Fahrer: Was hohe Spritpreise wirklich bedeuten
(15.03.2026 | 08:51)
E-Mobilität Heute …: Das verschweigen sie dir beim Wertverlust von E-Autos
(27.03.2025 | 17:04)
E-Mobilität Heute …: Ich wünschte ich hätte das vor dem E-Auto-Kauf über Batterie-Alterung gewusst
(10.02.2025 | 12:27)
E-Mobilität Heute …: Elektroauto gebraucht kaufen:
Welche Hersteller und Modelle tabu und welche zu empfehlen sind (19.11.2024 | 21:21)
E-Mobilität Heute …: 11+1 E-Auto-Fehler - Die häufigsten Elektroauto-Fehler von Einsteigern-Profis
+ wie du sie vermeidest (31.08.2024 | 20:58)
EnBW: E-Auto-Mythen im Fakten-Check
ADAC Playlist: Unter Strom - einfach Elektromobilität Playlist mit 113 Videos (Stand Mai 26)
automobiledimension.com: PKW-Abmessungen, Vergleich und Fotos im europäischen Automobilmarkt
E-PKW sind mittlerweile zu Mobiltelefonen auf Rädern mutiert. In den nächsten Jahren wird nicht mehr danach gekauft werden, wer den stärkeren Motor, die größere Beschleunigung oder den besseren Sound hat, sondern, wer bessere Elektronik (Assistenzsysteme, Infotainmentsysteme, Bordcomputer, usw.) bietet. Auch die Reichweite wird mit immer leistungsstärkeren Batterien/Akkus zweitrangig werden. Aber dann werden die Verfügbarkeit von Ladepunkten, die abrufbaren Ladegeschwindigkeiten zählen, usw.
Dadurch werden sich E-PKW durchsetzen, einfach wegen des "Spieltriebs" und weniger wegen Energiewende und Klimawandel; das wird sozusagen nebenher erledigt.
Verbrenner werden ein Nischendasein erleben, solange es noch Sprit bequem (und "preiswert") an Tankstellen gibt. Ein wenig so, wie z.B. mechanische Chronometer von Quarzuhren verdrängt wurden und die gerade durch Smartwatches ersetzt werden.
• Fazit
Die einzelnen Kapitel dieses Textes sollen folgendes Fazit begründen und untermauern:
Bei einer durchschnittlichen PKW-Besitzdauer von 5 bis 10 Jahren wird es wahrscheinlich bis zu 10 Jahre dauern, bis der Fuhrpark in unserer TG "ausgetauscht" ist. Also wird es auch mindestens solange dauern, bis die Mehrzahl der TG-Stellplätze mit Wallboxen ausgestattet werden soll/muss.
Damit dabei kein Wildwuchs entsteht, sollte die Stromversorgung der Ladeinfrastruktur mittels eines einheitlichen Stromschienensystems für alle Stellplätze bereitgestellt werden und die Steuerung des Lastmanagements auf einem offenen Standard basieren.
Mittels staatlicher Förderung sind derzeit fast 60% der Kosten erstattbar. Aber 500 Millionen € Fördermittel reichen nur für geschätzte 1.500 - 2.500 Förderanträge!
Selbst ohne Förderung kann der hier vorgeschlagene Weg erfolgreich sein.
• Ausblick
Für ein Wohnhaus unserer Größe ist Energiemanagement ein wesentlicher Bestandteil in Zeiten der Energiewende und des Klimawandels:
Zur Heizung setzen wir bereits eine Wärmepumpe (< 10 kW Leistungsaufnahme) ein, fürs Warmwasser noch einen Gasbrenner.
Aber fossiles Gas wird in Zukunft immer teurer (und knapper) werden mit der Folge, dass immer mehr Gasbrenner abgeschafft werden (müssen). Das wiederum wird zur Folge haben, dass im urbanen Bereich die Unterhaltung eines Gasnetzes auf immer weniger Netzteilnehmer umgelegt werden muss, also die Teuerung weiter voran getrieben wird (Bsp.
Mannheim).
Die Strompreise werden mittelfristig auch steigen, denn die Ertüchtigung der Verteilnetze und der Ausbau von Stromspeichern sind wegen des steigenden Strombedarfs dringend nötig und das gibt's nicht umsonst.
Daher sollten auch wir von Gas auf grünen Strom umstellen:
Auf unserem Flachdach kann eine größere PV-Anlage installiert werden. Anstelle eines netzdienlichen Stromspeichers (oder zusätzlich) könnte unser Warmwasserboiler als Energiespeicher dienen. Der Boiler könnte in sonnenarmen Zeiten in Verbindung mit dynamischen Stromtarifen (sogar netzdienlich) aufgeheizt werden.
Wenn diese Rechnung aufgeht, kostet uns die Warmwasseraufheizung in günstigen Zeiten nichts und kann dafür in ungünstigen Zeiten über das Stromnetz sichergestellt werden. Wir haben das aber noch nicht durchgerechnet.
Netzstrom werden wir aber immer brauchen, denn nur damit können Dunkelflautern (und kurzfristige Kälteperioden) überbrückt werden.
In den fogenden Kapiteln werden für das bessere Verständnis viele Links zu Fachartikeln eingeblendet. Viele weitere Links gehen auf technische Lösungen und auf Anbebote von Herstellern/Händlern ein; diese dienen lediglich der Darstellung des Möglichen und beschreiben somit auch gegensätzliche Konzepte. Dabei kann kein Anspruch auf Vollständigkeit und Fehlerfreiheit erhoben werden.
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Im Neubaugebiet ist neben unserem Wohnhaus mit über 40 Tiefgaragenstellplätzen auf einem benachbarten Parkplatz eine öffentliche Ladestation mit zwei Ladepunkten zu je 11 kW / 22 kW vorhanden.
Noch 2018 wurde mir die Genehmigung zum Einbau einer Wallbox verwehrt wegen angeblicher Überlastung des Netzes. Das Netz wurde zwischenzeitlich nicht ausgebaut, aber die Rechtslage hat sich offensichtlich geändert:
Das Wohnungseigentumsmodernisierungsgesetz (WEMoG) vom 01.12.2020 schreibt in Ergänzung zum Wohnungseigentumsgesetz (WEG) u.a. vor, dass jeder Stellplatzbesitzer (oder der entsprechende Mieter) eine Wallbox anschließen dürfen muss.
In der TG werden mittlerweile drei E-PKW abgestellt. Und dort ist als Zwischenlösung derzeit eine einzelne Wallbox für 11 kW installiert, direkt verbunden mit dem Zählerplatz des Stellplatzbesitzers. Daher sollen nun weitere Wallboxen/Ladepunkte installiert werden.
Wie eine Lastgangmessung 2023 anhand der Lastspitzen zeigte (s.r.; 6 Tage, Leistung in kW), ist der Hausanschluss bereits derart ausgelastet, dass aktuell als Ladereserve vermutlich nur 54 KW zur Verfügung stehen. Also ist bei weiterem Ausbau ein Lastmanagement zwingend vorzusehen.
Wenn das Lastmanagement mit permanenter Echtzeitlastmessung kombiniert wird, können in den Lastsenken deutlich höhere Ladeleistungen erzielt werden. So sind immer in den ersten 6 Morgenstunden über 84 KW möglich (Details siehe
4. Lastmanagement und Energiemanagement).
Nach Energiewirtschaftsgesetz §14a (EnWG) ist seit 01.01.2024 die netzorientierte Steuerung (durch den Netzbetrteiber) von steuerbaren Wallboxen (> 4,2 kW Ladeleistung) vorgeschrieben.
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Die benötigte Ladeinfrastuktur besteht aus der Stromverteilung der Stellplätze samt Datenvernetzung, den Wallboxen/Wandladestationen und dem Lastmanagement incl. Abrechnungsmodul.
Die Herstellung von Stromverteilung und Lastmanagement sind vermutlich Aufgabe unserer WEG, während die Wallboxen von den einzelnen Stellplatzbenützern anzuschaffen sind.
Vor einigen Jahren wurde ein erster Kostenvoranschlag nicht weiter verfolgt, weil die Installationskosten zu wenig Vorteile angesichts der "knappen" Leistungsreserve boten.
Doch nun gibt es wieder eine staatliche Förderung (s.u.), sodass die Planung erneut aufgenommen werden sollte.
Und mittlerweile sind Stromschienenverteiler und ähnliche Konzepte verfügbar, mit denen der schrittweise Ausbau leichter möglich ist.
Und wenn die Republik wirklich auf "Erneuerbare" setzt, muss (auch) das öffentliche Niederspannungsnetz ausgebaut werden.
2. Staatliche Förderung Stand Frühling 2026
Die im Folgenden beschriebene Bundes-Förderung mit bis zu 2.000 Euro pro Stellplatz in Mehrparteienhäusern läuft (seit dem 15.04.2026) offiziell noch bis zum 10.11.2026.
"Ziel der Förderung ist es unter anderem, den Hochlauf der Elektromobilität zu beschleunigen, indem einer großen Zielgruppe der Zugang zu Ladeinfrastruktur vereinfacht und somit der Umstieg auf batteriebetriebene Elektrofahrzeuge erleichtert wird."
(aus der "Förderrichtlinie Ladeinfrastruktur in und an Mehrparteienhäusern" vom 16. März 2026; s.u.)
BMV (Bundesministerium für Verkehr): Laden im Mehrparteienhaus - Bundesförderung einfach nutzen
NOW (Nationale Organisation für den Wandel in der Mobilität: Nationale Leitstelle Ladeinfrastruktur):
WEGweiser - Schritt für Schritt zur Ladeinfrastruktur am Mehrparteienhaus
- ein Praxisleitfaden für Wohnungseigentümergemeinschaften (PDF)
BMV: Neue Strategie für den Ladeinfrastruktur-Ausbau: BMV legt Entwurf des Masterplans Ladeinfrastruktur 2030 vor
BMV: Schnieder 500 Millionen Euro für Ladeinfrastruktur an Mehrparteienhäusern:
Der Förderbetrag je zu elektrifizierendem Stellplatz beträgt:
• maximal 1.300 Euro ohne installierte Wallbox,
• maximal 1.500 Euro mit Wallbox oder
• maximal 2.000 Euro mit einem Ladepunkt, der bidirektionales Laden unterstützt.
BMV: Bekanntmachung der Förderrichtlinie Ladeinfrastruktur in und an Mehrparteienhäusern vom 16. März 2026 (PDF)
INGENIEUR.de: Neue Wallbox-Förderung: Reicht das, um das Ladeproblem zu lösen?
e-Mobilität für WEGs | Wiedergrün: Förderung Wallbox Mehrfamilienhaus 2026: Wer bekommt Geld? (28.03.2026 | 09:42)
Wiedergrün | Experten für Elektromobilität und Energie:
Wir helfen Ihnen dabei, zukunftsichere Energielösungen in Ihrem Wohnhaus zu installieren.
FREQUENTUM:
Förderung Wallboxen im Mehrfamilienhaus 2026 -
Überblick über die wichtigsten Punkte (s.r.; 01.04.2026 | 11:27)
FREQUENTUM: Förderung Ladeinfrastruktur in WEGs
- Webinar (27.03.2026 | 47:15)
FREQUENTUM: "Laden im Mehrparteienhaus"
- Was steht in dem neue NOW-Leitfaden (WEGweiser)
und was das für Ihre WEG bedeutet. (07.03.2026 | 13:34)
FREQUENTUM: Wie hoch sind die Kosten der Ladeinfra-
struktur? Update 2023 (11.01.2023 | 6:55)
FREQUENTUM: Was braucht man für die Ladeinfrastruktur
in einer Tiefgarage? (13.05.2021 | 14:02)
3. Ladepunkte und Ladeleistung
• Begriffsklärung I: Ladestationen
In einer
Ladestation ist mindestens ein Ladepunkt verbaut, also eine Ladebuchse für das eigene Ladekabel mit Stecker und Buchse (entsprechend Schuko-Verlängerungskabel) oder ein festangeschlossenes Ladekabel mit Ladebuchse.
- Stationäre Ladestationen können in Säulen verbaut sein oder als Wandladestationen/Wallboxen.
- Mobile Ladestationen ("mobile Wallboxen") sind meist nur mit einem Ladepunkt versehen, meistens mit festangeschlossenem
Netzkabel (Schuko oder CEE) an der Eingangsseite und einem festangeschlossenen Ladekabel an der Ausgangsseite.
Es gibt Wechselstrom-/Drehstrom-Lademöglichkeiten (AC) und Gleichstrom-Lademöglichkeiten (DC).
Normalladepunkte bieten Leistungen bis zu 22 kW (AC), "Schnell"-Ladepunkte über 22 kW (DC).
• Begriffsklärung II: Stromleitungen in Wohnungen
Die spezifischen Steckdosendaten limitieren die maximal mögliche Ladeleistung und bestimmen die Verkabelungsart/Kabelstärke. Hier bedeuten L Außenleiter (führt Spannung), N Neutralleiter (ohne Spannung, weil geerdet) und PE Schutzleiter (Protective Earth):
Haushaltssteckdose (Schuko L+N+PE) mit einer Phase 230V/16A liefert bis zu 3,68 kW, Leitungsquerschnitt 3 × 2,5 mm2.
Haushaltsstromkreise sind aber i.d.R. nur bis 10A dauerlastfähig, 16 A sind also nur "kurzfristig" möglich; Laden dauert
aber über 8 Stunden bei Volllast. Nicht der Schuko-Stecker ist das Problem, sondern die Steckdose/Buchse!
Schukoverbindungen sind nicht verpolungssicher, die folgenden CEE-Verbindungen schon; und sie sind dauerhaft belastbar.
Caravansteckdose (CEE blau L+N+PE 16A), einphasig.
Kraftsteckdose (CEE rot 3L+N+PE 16A) mit drei Phasen zu 230V/16A liefert 3 × 3,68 kW ≈ 11 kW, Leitungsquerschnitt min. 5 × 2,5 mm2
Kraftsteckdose (CEE rot 3L+N+PE 32A) mit drei Phasen zu 230V/32A liefert 3 × 7,36 kW ≈ 22 kW, Leitungsquerschnitt min. 5 × 6 mm2
Kraftsteckdose (CEE rot 3L+N+PE 63A) mit drei Phasen zu 230V/63A liefert 3 × 14,49 kW ≈ 43 kW, Querschnitt min. 5 × 10 mm2
Bei längeren Leitungen muss jeweils ein größerer Querschnitt gewählt werden.
• Begriffsklärung III: Ladesteckersysteme für E-PKW
Ein Schuko-Stecker (mit "männlichen" Kotakten) muss zum Betrieb in eine Schuko-Buchse/Steckdose (mit "weiblichen" Kontakten) oder in die Kupplung (weibliche Kontakte) eines Schuko-Verlängerungskabels eingesteckt werden.
Dabei ist ein offener Stecker immer spannungslos, denn ggf. stehen immer die weiblichen Kontakte unter Spannung.
Das wäre prinzipiell anders bei einem Steckersolargerät (Balkonkraftwerk), denn dort würde der offene Stecker bei Sonnenschein unter Spannung stehen, wenn dies eine Abschaltvorrichtung im Mikrowechselrichter beim Ausstecken des Steckers nicht verhindern würde.
Bei einer Wallbox ist das noch komplizierter: hier führt die Wallbox-Steckdose Spannung, aber die PKW-Kupplung hängt über das Bordnetz indirekt an über 300 V - 800 V (DC) und dazwischen steckt das Ladekabel (s.r.).
Wird der PKW zum bidirektionalen Laden verwendet, liegen an der PKW-Kupplung tatsächlich 230V/400V an.
Daher sind in der Wallbox und im PKW-System jeweils Abschaltvorrichtungen vorhanden und alle Kontakte sind berührungssicher ausgelegt, was die Unterscheidung zwischen Steckern und Buchsen/Kupplungen erschwert.
Das nebenstehend abgebildete Steckersytem ist in Europa für AC-Laden standardisiert als Typ 2 von
Mennekes. Das System kann drei- oder fünfpolig ausgelegt sein, also ein- oder dreiphasig.
Im Bild ist das System dreipolig (L1, N, PE) ausgelegt, links unten im Bild daran erkenntlich, dass die beiden unteren Kontaktöffungen (L2, L3) leer sind. Wären die beiden auch bestückt, würde die Ladeleistung bis zu 11 kW oder 22 kW betragen.
Im Bild ist also nur einphasiger Wechselstrom mit max. 3,68 kW Ladeleistung möglich.
Über die beiden oberen schwächeren Kontakte (PP, CP) wird immer geprüft, ob die Steckverbindung beidseitig geschlossen ist und ggf. dann der Ladevorgang gestartet und gesteuert.
Für DC-Ladepunkte werden nur die Leiter PE, PP und CP aus dem Typ-2-System gebraucht und zusätzlich dicke Gleichstromleiter DC+ und DC-. So entsteht das Combo-2-System (CCS2; Combined Charging System 2):
Links ist der Unterschied zwischen Typ 2 und CCS2 zu erkennen (
Wikipedia).
Rechts ist die Kontaktbelegung bei CCS2 beschrieben (
Profi Shop).
Zu erkennen ist, dass am PKW immer die "volle" Kontaktbestückung vorhanden ist, damit der PKW ggf. auch an AC-Ladepunkten mit einem Typ-2-Kabel (Mode 3) bedient werden kann.
Es gibt vier Ladebetriebsarten (Kabel-Systeme):
Mode 1: Schuko-Steckdose und keine Kommunikation
Mode 2: Schuko-Steckdose und integrierte Schutzmechanismen
Mode 3: Wallbox oder AC-Säule und Kommunikation mit Typ 2-Protokoll
Mode 4: DC-Schnellladesäule und Kommunikation mit CCS- oder CHAdeMo-Protokoll
• Anforderungen an Wallboxen
Jeder E-PKW hat ein AC-Notladesystem an Bord mit einem (meist) einphasigen, an einer normalen Schuko-Steckdose anschließbaren Mobillader ("Ladeziegel" = ICCB; In-Cable Control Box); geladen werden muss mindestens mit 6 A (= 1,38 kW; wegen der sonst zu hohen Ladeverluste) und höchstens mit 10 A (= 2,3 kW; wegen der zu knappen Dauerlastfähigkeit).
Aber Standard bei allen PKW-Modellen ist mittels AC-Wallbox die Ladung mit 11 kW, einige Modelle können auch mit 22 KW "schnell" geladen werden.
Wallboxen sind oft umschaltbar von 2,3 kW bis 22 kW Ladeleistung. Genauer: Sie steuern den Bordlader im PKW zur Aufnahme der entsprechenden Leistung! Das gilt insbesondere bei vorhandenem Lastmanagement.
Denn grundsätzlich leitet jede AC-Wallbox den Wechselstrom/Drehstrom 230V/400V einfach vom Hausnetz durch zum PKW. Im PKW erledigt dessen Bordlader die eigentliche Arbeit: Gleichrichtung und Regelung. Die Wallbox selber kann die Spannung lediglich ein- und ausschalten.
Aber zusätzlich muss vor jeder Wallbox ein Leitungsschutzschalter (Sicherung) und mindestens ein Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD) Typ A verbaut sein. Bei mehrphasigem Laden muss sogar ein allstromsensitiver RCD Typ B verbaut werden (oft in der Wallbox integriert). Ferner müssen die Steuerspannungen für den Ladevorgang bereitgestellt/verarbeitet werden.
Wallboxen mit Ladesteckdose müssen eine automatische Verriegelung des Ladesteckers gegen versehentliches Abziehen während des Ladevorgangs bieten.
Ggf. müssen Schaltmöglichkeiten zum Aktivieren/Deaktivieren der Box durch den Benutzer vorhanden sein (z.B. RFID-Karten), sowie Steuermöglichkeiten (ab mehr als 4,2 kW möglicher Ladeleistung) zum Dimmen durch den Netzbetreiber bei Energieknappheit
gem. §14a EnWG, sowie Steuermöglichkeiten zur Leistungs-Verteilung durch das Lastmanagement.
Zusätzlich kann in der Box ein lokaler
MID-Energiezähler verbaut sein.
Wallboxen für den Privatbereich mit bis zu 22 kW AC-Ladeleistung kosten zwischen 200€ und 2.000 €, solche mit ca. 50 kW DC-Ladeleisung kosten 5.000 € bis 10.000 €.
Öffentliche DC-Ladestationen bieten DC-Ladeleistungen von 50 kW bis 350 kW, vereinzelt auch mehr. Moderne Tesla-Supercharger-Ladepunkte kosten ca. 40.000 $.
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• Stromschienen-Systeme
Zu den Kosten einer Wallbox kommen noch die (anteiligen) Installationskosten der Stromleitungen und die Kosten für das Lastmanagement.
Wenn viele Wallboxen (ggf. verteilt über mehrere Jahre) installiert werden sollen, aber für jede Wallbox ein daumendickes Drehstromkabel und eine Datenleitung verlegt werden müssen, wird das schnell unübersichtlich.
Daher empfehlen sich für die Stromversorgung Stromschienen-Systeme und für die Datenhaltung WLAN-Interfaces.
Das Stromschienen-System wird für alle Stellplätze gemeinsam vorinstalliert und mit der Basisstruktur fürs Lastmanagement und den ersten Wallboxen ausgestattet.
Später werden je nach aktuellem Bedarf einzelne Wallboxen ergänzt, im einfachsten Fall durch simples "Einklicken" in die Stromschiene.
Dabei ist zwischen (hersteller-)offenen Systemen und (hersteller-)geschlossenen Systemen zu unterscheiden, sowohl für die Hardware (Schienensystem), als auch für die Software (Steuerungsprotokoll). Da der schrittweise Ausbau der Wallboxanlage sich über mehr als 10 Jahre erstrecken wird, sind offene Systeme zu bevorzugen.
Und die Stromschienensysteme sind zu unterscheiden nach solchen, die nur die (nackte) Stromversorgung übernehmen (z.B. Systeme Wieland und Woertz) und solchen, die zusätzlich pro Anschluss Absicherungsmöglichkeiten beherbergen (z.B. Systeme Hager und Schneider).
Bei den nackten Stromschienen müssen die Absicherungen in den Wallboxen untergebracht werden. Also sind wuchtigere Wallboxen nötig, dafür wirken die Stromschienen schlichter.
Bundesbaublatt: Intelligentes Aufladen: Strom zapfen in der Tiefgarage
The Mobility House
Wieland: Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge | Flachleitungssystem podis
Woertz: E-Mobility Installation mit Flachkabel
emobil.link: e.ChargeMYPLACE | Ladelösung für Mehrparteienhäuser
keba: Wallboxen und Lastmanagement auf Stromschiene Wieland und Woertz
theissen-powercharge: Zukunftssicher in der WEG - Tiefgaragenausbau mit Stromschiene
Schneider Elecrtic: Canalis KN Schienenverteiler für kleine Leistungen
we-digitize: LiveCharger | Ladeboxen flexibel erweiterbar
elektro + : Vorbereitende Ladeinfrastruktur | System Hager
phoenix contact: Komponenten für Ihre E-Mobility-Ladestationen
Hager: Gesetze und Förderungen
Hager: Energieverteilung mit Stromschiene Unibar m
EnergieLösung: Stromschiene statt Kabelchaos - strukturierte Energieverteilung für Ladeinfrastruktur Schneider Canalis
e-mo-ne.de: Schneider Electric - E-Mobilitätslösungen für Tiefgaragen und Parkhäuser
merten: Schneider Electric - Ladelösungen für Wohnbau und Zweckbau
e-mobiliteit.lu: Schneider Canalis Schienenverteiler
Schneider Electric Deutschland/Österreich/Schweiz: Schiene ist das neue Kabel (16.04.2023 | 06:01)
i-magazin: Ladeinfrastruktur für alle Fälle
4. Lastmanagement und Energiemanagement
Wenn ein VW ID 4 zu Hause nach 8 h vollgeladen ist oder an einer öffentlichen Schnellladesäule schon nach einer 3/4 h, hat er beidesmal die gleiche Energie-Menge 88 kWh "getankt". Zu Hause dauert es deshalb länger, weil dort die mögliche Lade-Leistung viel geringer ist (11 kW), als an der Schnellladesäule (135 kW), denn Leistung = Energie/Zeit ⇔ Energie = Leistung⋅Zeit.
In diesem Sinn ist es eigentlich müßig, zwischen Lastmanagement und Energiemanagement zu unterscheiden. Je weniger Zeit man für einen Ladevorgang bewilligt, desto höher muss die abrufbare Ladeleistung sein, um dieselbe Energiemenge zu laden.
Die Leistungsstärke einer elektrischen Komponente z.B. im Niederspannungsnetz oder im Hausanschluss wird also anhand der maximal abrufbaren Leistung charakterisiert. Im Niederspannungnetz wird dann oft stellvertretend die maximale Stromstärke benannt, denn dafür sind die entsprechenden Sicherungen (Leitungsschutzschalter) im Hausanschlusskasten ausgelegt.
Siehe auch
6. Technisch-physikalische Grundlagen.
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Die Anzahl der verbauten Leitungsschutzschalter in einer modernen 100m2-Wohnung lässt auf eine theoretische max. Anschlussleistung von 50 kW schließen. Da aber nie gleichzeitig alle Leitungen voll belastet sind, geht man laut DIN 18015-1 von einem praktischen Leistungsbedarf von knapp 1/3 aus, also < 15 kW pro Haushalt (mit Durchlauferhitzer 34 kW). Also bräuchte unser Haus eine Anschlussleistung von knapp 500 kW.
Unser Hausanschluss ist aber für 160 A ausgelegt, das entspricht über 110 kW. Praktisch gemessen wurden im Sommer 2023 innerhalb einer Woche aber nur Lastspitzen von 36 kW. Da war die Wärmepumpe wenig in Betrieb. Aus diesen Messungen resultierte die Einschätzung, dass (auch im Winter mit zusätzlichen 10 kW für die Wärmepumpe) bis zu 54 kW zusätzliche Ladeleistung möglich wären, zu verteilen auf viele TG-Stellplätze.
Daher ist ein Lastmanagement nötig. Wenn dieses mit permanenter Echtzeitlastmessung kombiniert wird, können in den Lastsenken deutlich höhere Ladeleistungen erzielt werden. So sind (auch im Winter) immer in den ersten 6 Morgenstunden über 84 KW möglich.
Aber hier tritt das gleiche Problem auf, wie bei der DIN 18015-1 im Zusammenhang mit unserer Hausanschlussleistung:
- Nie wird in einer Wohnung deren max. mögliche Leistung abgerufen werden, sondern im Mittel nur ein Drittel der Leistung.
- Nie werden alle Wohnungen gleichzeitig ihr Drittel abrufen, sondern im Mittel nur ein Drittel der Wohnungen.
- Nie werden alle Häuser im Wohngebiet gleichzeitig mehr als das ihnen zugebilligte Drittel vom Drittel des Drittels abrufen.
Wenn aber zukünftig doch alle Häuser im Wohngebiet mit Wärmepumpe und Wallboxen arbeiten, wird es nicht bei der rechnerischen mehrfachen Drittelung bleiben. Daher muss das Niederspannungsnetz ertüchtigt werden, indem die Netztransformatoren im Wohngebiet dichter aufgestellt werden und aus dem Mittelspannungsnetz mit mehr Leistung gestärkt werden ⇒ Netzertüchtigung, und die kostet!
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Wenn man eine Suchanfrage an Google stellt und dabei Google KI nicht deaktiviert hat, erhält man interessante Zusammenfassungen samt der dazu ausgewerteten Quellen. Dabei lohnt es sich, die Anfragen in ganzen Sätzen zu formulieren, mit der Folge, dass je nach Fragestil auch sehr unterschiedliche Antworten gegeben werden. Und die gleiche Anfrage wird zu unterschiedlichen Zeiten auch (leicht) unterschiedlich beantwortet. Das gilt insbes. für weiter auseinanderliegende Anfragezeitpunkte.
▸Google KI liefert folgende Informationen (abgerufen Mai 26):
▸Lastmanagement für Ladepunkte (Wallboxen)
in privaten Wohngebäuden ist eine intelligente Steuerung, die verhindert, dass der Hausanschluss überlastet wird, wenn ein oder mehrere Elektroautos laden. Besonders in Mehrfamilienhäusern (WEG), Tiefgaragen oder bei Nutzung mehrerer Wallboxen ist dies essenziell, um die verfügbare Netzleistung effizient aufzuteilen.
Hauptarten des Lastmanagements
- Statisches Lastmanagement:
Die verfügbare Gesamtleistung wird fest auf die installierten Ladepunkte aufgeteilt
(z.B. 11 kW auf zwei Boxen = je max. 5,5 kW).
- Dynamisches Lastmanagement:
Das System erfasst in Echtzeit den aktuellen Stromverbrauch des Haushalts
(z. B. Herd, Waschmaschine) und verteilt nur die verbleibende Leistung an die Wallboxen.
Ist der Verbrauch im Haus hoch, wird die Ladeleistung reduziert; ist er niedrig (nachts), wird maximiert.
Vorteile und Relevanz
- Verhinderung von Überlastung:
Schützt die Hauptsicherung des Wohnhauses vor dem Auslösen.
- Kostenersparnis:
Vermeidet teure Aufrüstungen des Netzanschlusses.
- Netzdienlichkeit:
Ab 4,2 kW Leistung pro Ladepunkt müssen Wallboxen nach § 14a EnWG steuerbar sein,
was durch ein Lastmanagement realisiert werden kann, um reduzierte Netzentgelte zu erhalten.
- Nutzung:
Sinnvoll ab 3 Ladepunkten, in vielen WEGs bei Nachrüstung notwendig.
Kosten und Installation
- Kosten:
Dynamische Systeme kosten (ohne Installation) ca. 700 bis 1.200 Euro für Wallboxen mit integrierter Funktion.
Zusätzliche Zähler und Installationsaufwand liegen oft zwischen 200 und 600 Euro.
- Systemwahl:
Es gibt geschlossene Systeme (nur ein Hersteller) und offene Systeme, die verschiedene Wallboxen via OCPP
(Open Charge Point Protocol; s.u.) verbinden.
- Voraussetzung:
Die Meldung beim Netzbetreiber ist vor Inbetriebnahme zwingend; bei einer Summenleistung über 12 kVA ist
eine Zustimmung erforderlich.
Zugehörige Quellen
ADAC: E-Autos zuhause laden? Lastmanagement! (14.08.2023 | 6:44)
e-Mobilität für WEGs | Wiedergrün: E-Mobilität in deiner WEG: so findest du das passende Lastmanagement (27.09.2024 | 6:48)
ABL GmbH: Lastmanagement - Was ist das und für wen lohnt sich die Investition?
Energie 360°: Lastmanagement für Ladestationen: Das müssen Sie wissen
enercity: Wie funktioniert Lastmanagement beim Laden des E-Autos?
ECOCOACH Switzerland: Voll geladen: Lastmanagement für Wohnimmobilien
ENERGIELÖSUNG: Lastmanagement - intelligente Lastverteilung für (mehrere) Wallboxen
▸OCPP (Open Charge Point Protocol)
ist ein offener, herstellerunabhängiger Kommunikationsstandard für Ladestationen, der den Datenaustausch zwischen Wallboxen und zentralen Managementsystemen (Backends) ermöglicht. Es ist vergleichbar mit einem Mobilfunkstandard für Ladeinfrastruktur, der Funktionen wie Nutzerauthentifizierung, Echtzeit-Monitoring, Lastmanagement und Abrechnung steuert.
Kernfunktionen und Vorteile von OCPP:
- Interoperabilität:
Ermöglicht die Verbindung von Ladestationen verschiedener Hersteller mit unterschiedlichen Backends.
- Intelligentes Laden (Smart Charging):
Unterstützt Lastmanagement zur optimalen Energieverteilung.
- Abrechnung & Monitoring:
Fernabfrage von Zählerständen, Ladezuständen und Ladevorgängen.
- Zukunftssicherheit:
Erleichtert Updates und die Erweiterung der Infrastruktur.
Wichtige Versionen und Entwickler:
- Open Charge Alliance (OCA):
Der Standard wird von der Open Charge Alliance entwickelt.
- Versionen:
Aktuell sind Versionen wie 1.6 und 2.0.1 im Einsatz, wobei OCPP 2.1 (veröffentlicht 2025) erweiterte Funktionen wie bidirektionales
Laden (ISO 15118-20) bietet.
- OCPP ist besonders für Unternehmen, Flottenmanager und Betreiber von öffentlichen Ladepunkten entscheidend, um verschiedene
Hardware-Komponenten flexibel zu verwalten.
Zugehörige Quellen
smartio_de: OCPP erklärt: Wie Ladestationen intelligent vernetzt werden! (28.03.2025 | 14:29)
go-e: OCPP Wallbox: E-Auto smart laden (21.09.2023 | 3:48)
loxone: OCPP Tutorial - Wie mache ich meine Wallbox Abrechnungsfähig? (05.11.2024 | 10:33)
Wikipedia: Open Charge Point Protocol
chargeone: OCPP: Der Schlüssel zu einer flexiblen und skalierbaren Ladeinfrastruktur
LADE EXPRESS: Was ist OCPP? - Funktion & Anwendungen im Überblick
SOLAR MANAGER CH: Was ist OCPP und wie funktioniert es?
chargecloud: OCPP-Broker vs. integrierte CPMS-Schnittstelle - was Betreibende von Ladestationen heute wirklich brauchen
lümatic: E-Mobilität Ladesäulenanbindung
▸Dynamisches Lastmanagement mit Echtzeit-Lastmessung
ist eine intelligente Technologie, die den Stromverbrauch eines Gebäudes (z.B. Wohnhaus, Tiefgarage oder Unternehmen) kontinuierlich überwacht und die Ladeleistung von Elektroautos dynamisch daran anpasst. Es verhindert die Überlastung des Netzanschlusses und ermöglicht die maximale Nutzung der vorhandenen Kapazität, ohne teure Netzausbauten.
Funktionsweise der Echtzeit-Messung
- Messpunkt:
Ein Energiezähler (Smart Meter) wird am Hausanschluss oder Hauptverteiler installiert.
- Datenerfassung:
Dieser Zähler misst sekündlich den aktuellen Gesamtstromverbrauch des Gebäudes.
- Regelung:
Diese Echtzeit-Daten werden an ein Energiemanagementsystem (EMS) oder direkt an die Wallboxen gesendet.
- Anpassung:
Verbrauchen andere Geräte im Haus (z.B. Wärmepumpe, Herd) viel Strom, reduziert das System automatisch die Leistung der
Wallboxen. Sinkt der Verbrauch, wird die Ladeleistung der E-Autos sofort wieder erhöht.
Vorteile des Systems
- Vermeidung von Lastspitzen:
Schützt die Hauptsicherung vor dem Auslösen.
- Optimale Nutzung:
Nutzung der vollen Hausanschlussleistung für Ladeprozesse, sobald diese frei ist.
- PV-Einbindung:
Überschüssiger Strom aus einer Photovoltaikanlage kann direkt in die Fahrzeuge geladen werden.
- Kostenersparnis:
Vermeidung teurer Ausbauten des Netzanschlusses.
Komponenten und technische Umsetzung
- Intelligente Wallboxen:
Müssen kommunikationsfähig sein (z.B. via Modbus RTU/TCP, OCPP).
- Smart Meter/Sensorik:
Am Übergabepunkt zur Messung der Gesamtlast.
- Energiemanagementsystem (EMS):
Zentrale Steuereinheit, die als Koordinator fungiert.
Für eine detaillierte Übersicht über die verschiedenen Umsetzungsformen und eine Anleitung zur Auswahl des richtigen Systems, bietet sich der Leitfaden von AMBA Operations an.
Anwendungsbereiche
- Mehrfamilienhäuser/Tiefgaragen:
Verteilung der Leistung auf viele Ladepunkte.
- Unternehmen/Flottenmanagement:
Einbindung von E-Fahrzeugen in die bestehende Infrastruktur.
Unternehmen wie CLEAP bieten Lösungen für dieses dynamische Lastmanagement an.
Zugehörige Quellen
v2charge: Dynamisches Lastmanagement für die Wallbox: Was es ist und warum es wichtig ist
chargeone: Optimale Nutzung der Stromkapazität: statisches vs. dynamisches Lastmanagement
WAGO Germany: Dynamisches Lastmanagement: Worauf achten - speziell in der Intralogistik? (05.08.2025 | 10:35)
wallboxnow: Lastmanagement als Schlüsseltechnologie für moderne Ladeinfrastruktur
chargemaker: Lastmanagement für Wallboxen: ist "mehr Leistung" immer die Lösung?
enpal: Lastmanagement Wallbox - Sinnvolle Erweiterung der Ladestation?
ABB Deutschland: So funktioniert Last- und Energiemanagement für Ladestationen (28.07.2020 | 12:45)
EnBW Energiegemeinschaft e.V.: Lastmanagement und Stromsensoren im Vorzählerbereich für E-Mobilität - Wir erklären Euch wie es geht (10.03.2025 | 26:43)
chargeone: Optimale Nutzung der Stromkapazität: statisches vs. dynamisches Lastmanagement
amba-operations: Dynamisches Lastmanagement: Der praktische Leitfaden für 2025
▸Ende Google KI
Wikipedia: Intelligentes Stromnetz
Wikipedia: Lastmanagement (Ladestation)
Wikipedia: Standardlastprofil
VDE: Technischer Leitfaden LADEINFRASTRUKTUR ELEKTROMOBILITÄT Version 4.1
mobilityhouse: Lastmanagement
golem: Wie viel Strom ist erforderlich, um eine Tiefgarage mit fast 60 Elektroautos zu betreiben?
bdew: Elektromobilität: Verteilnetze unter Spannung
Bergische Uni. Wuppertal: Dissertation 2017 von Roman Uhlig aus Ahlen - Nutzung der Ladeflexibilität zur optimalen Systemintegration von Elektrofahrzeugen
TESLA: WALL CONNECTOR, 32 A, DREIPHASIG MONTAGEANLEITUNG nur als Bsp. gedacht
5. Steuerbare Wallboxen nach §14a EnWG
Das Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) regelt in §14a die netzorientierte Steuerung von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen, um das Stromnetz bei hoher Auslastung zu stabilisieren (Netzdienlichkeit). Betroffen sind seit 01.01.2024 Neuanlagen, wie z.B Wärmepumpen, Speicher, Wallboxen und Klimaanlagen mit Leistungen von mehr als 4,2 kW (Altanlagen haben Bestandschutz). Die Netzbetreiber dürfen solche Neuanlagen drosseln, müssen sie aber priorisiert anschließen und im Gegenzug reduzierte Netzentgelte gewähren.
Die früheren EVU-Sperrzeiten erlaubten bis zu dreimal täglich je zwei Stunden eine komplette Abschaltung. Das waren bis zu 6 Stunden pro Tag ohne jede Leistung, was bei der Trägheit einer Wärmepumpe (also auch unserer) i.d.R. keine spürbaren Auswirkungen hatte.
Die neue Regelung nach § 14a EnWG ist also in doppelter Hinsicht milder: kürzer in der Dauer und Drosselung statt Abschaltung.
6. Technisch-physikalische Grundlagen
• Formeln zu Strom, Spannung, Leistung und Arbeit (Energie)
Leistung P = Spannung U ⋅ Strom I P = U⋅I 1 Watt = 1 Volt ⋅ 1 Ampere ( 1 W = 1 V ⋅ 1 A );
also 1 kW = 1.000 W
Arbeit W = Leistung P ⋅ Zeit t W = P·t 1 Wattsekunde = 1 Watt · 1 s ( 1 Ws = 1 W · 1 s );
also 1 kWh = 1.000 W · 3.600 s = 3.600.000 Ws geleistete Arbeit W entspricht verbrauchter Energie E W = E
Formelzeichen W bedeutet Arbeit (work); Maßeinheitszeichen W ist die Abkürzung für Watt.
Leistung = Arbeitsfähigkeit Energie = geleistete/verbrauchte Arbeit.
• Vergleich - Umrechnungen
Energie: 1 Ws = 1 Joule , somit 1 kWh = 3.600 kJ = 3,6 MJ Leistung: 1 kW = 1,36 PS
Eine klassische 100W-Glühbirne verbraucht in 10 Stunden 100 W ⋅ 10 h = 1 kWh ; das kostet ca. 30 Ct bis 50 Ct .
Typische Verbraucher: Toaster 1 kW, Kaffeevollautomat 1,5 kW, Wasserkocher 2 kW, Vier-Platten-Kochfeld 7,5 kW .
Ein 8 h lang mit AC 11 KW geladener E-PKW speichert 88 kWh (abgesehen von den Ladeverlusten);
das kostet also an einer privaten Wallbox ca.26,4 € bis 44,0 €.
Das entspricht einem VW ID7 Pro S mit einer Reichweite von knapp 600 km (>700 km WLTP), der auch mit DC 185 kW von 10% auf 80% in 0:27 h geladen werden kann:
Leistung 210 kW (286 PS), Drehmoment 545 Nm, Höchstgeschwindigkeit 180 km/h, von 0 auf 100 in ca. 6,6 Sekunden, Verbrauch auf 100 km = 13,6 - 16,2 kWh.
Verbrenner-Pendant VW Passat B9: 110 kW - 195 kW (150 PS - 265 PS), 250 Nm - 400 Nm, 222km/h - 250 km/h, 9,3 s - 5,8 s, 5,4 - 8,0 l Super ≙ 53 - 78 kWh.
▸Google KI:
Achtung: Noch Ende April 26 antwortet die Google KI auf Anfragen nach der Leistung je nach Fragestil mit Leistungsangaben (also kW), aber auch mit Energieangaben (also kWh)!
• Wechselstrom/Drehstrom
Werden drei um jeweils 120° im Kreis versetzt angeodnete Spulen von einem magnetischen Drehfeld durchströmt, entstehen drei zunächst voneinander unabhängige Wechselströme mit um 120° verschobenem
Phasenwinkel (s.r.).
- Jeder dieser Ströme stellt einen gewöhnlichen (Ein-Phasen-)Wechselstrom dar.
- Wird jeweils das eine Ende der Spulen miteinander verbunden (blau eingezeichnet), entsteht ein
Drei-Phasen-Wechselstrom (= Drehstrom).
Die jeweils freien Enden der Spulen bilden die Außenleiter L1, L2 und L3. Die gemeinsame blaue Leitung ist dann der Neutralleiter N (s.r.; mit Nul gekennzeichnet).
Wird die blaue Leitung auf kürzestem Weg eingezeichnet, landet deren Verbindungspunkt innen im Zentrum (Innenleiter/Mittelleiter) und die Leitung bildet einen Stern (Sternschaltung). Das zeigt das "Ersatzschaltbild" (s.l.).
Der Neutralleiter ist immer geerdet und führt daher immer 0 V, daher der Name. Das gilt prinzipiell auch bei Schieflast. Zwischen jedem Außenleiter und dem Neutralleiter liegt eine Spannung von 230 V an (
Sternschaltung), zwischen je zwei Außenleitern eine Spannung von 400 V (
Dreieckschaltung).
• Drehstrom in Wohnhäusern
Im Hausnetz werden Drehstromkabel mit fünf Adern verlegt (Farben der Aderisolierungen in Klammern):
Die vier Leiter L1 (braun), L2 (schwarz), L3 (grau) und N (blau) bilden zusammen mit dem Schutzleiter PE (Protective Earth; gelb+grün) das typische fünfpolige Leitungsschema.
Die meisten Verbraucher im Haushalt sind Wechselstromverbraucher, auch Waschmaschine, Wäschetrockner, Kaffeemaschine usw. Aber der Küchenherd, Durchlauferhitzer, ev. Wärmepumpe haben Drehstromanschlüsse.
Wohnhäuser werden mit Drehstrom versorgt. Früher wurden die drei Phasen (Außenleiter) auf die Wohnungen so verteilt, dass jede Wohnung mit Wechselstrom einer anderen Phase versorgt wurde. Mittlerweile wird jede Wohnung mit allen drei Phasen versorgt; dadurch sind sowohl Drehstromanschlüsse versorgbar, als auch Wechselstromanschlüsse.
Werden die drei Außenleiter an einen Drehstromverbraucher so angeschlossen, dass jeder Außenleiter gleich stark belastet wird, heben sich deren Ströme gegenseitig so auf, dass der Innenleiter/Neutralleiter keinen Strom führt.
Wird aber z.B. ein Küchenherd mit vier unterschiedlichen Herdplatten angeschlossen, führen die Außenleiter im Betrieb auch unterschiedlich starke Ströme (
Schieflast) und der Neutralleiter übernimmt den Ausgleichstrom.
• Übliche Spannungswerte - Verteilnetze
Kohlebogenlampen brauchten in der Anfangszeit der Elektifizierung wohl bis zu 55 V, zwei in Reihenschaltung also 110 V. Vermutlich daraus wurden 220 V. Und die Sternspannung 220 V in Drehstromnetzen ergibt dort eine Dreieckspannung von 380 V.
Aber im Vereinigten Königreich waren 240 V üblich. Daher wurde ab 1987 in Europa auf 230 V (±10%) umgestellt. Das ergibt in Drehstromnetzen dann 230 V (Sternspannung) und 400 V Dreieckspannung).
Bei diesen Spannungsangaben sind immer die effektiven Spannungen Veff gemeint. D.h., ein Wechselstrom von 230 Veff gibt in einem Heizdraht die gleiche Wärmeenergie frei wie ein Gleichstrom von 230 V=. Dabei verläuft die Wechselspannung mit 50 Hz sinusförmig mit Momentanspannungen von - 325 V bis + 325 V (Scheitelwerte).
Verteilnetze werden nur anhand deren (effektiven) Dreiecksspannung klassifiziert:
Niederspannungsnetze, liefern 400 V an die Stadtteile/Wohnhäuser.
Mittelspannungsnetze mit 10 kV oder 20 kV versorgen die Niederspannunsnetze.
Hochspannungsnetzen mit 110 kV, 220 kV oder 380 kV versorgen die Mittelspannungsnetze.
Siehe auch
Netzspannung
Verbundnetz
• Verteilnetze und Netzdienlichkeit
Grundsätzlich speichern die Verteilnetze selber keine Energie. Deren Erzeugung und Verbrauch müssen "zeitgleich" ausbalanciert sein. D.h., jede Leistung, die irgendwo im Netz abgerufen wird, muss an anderer Stelle im Netz zur Verfügung gestellt werden. Dazu werden Stromspeicher eingesetzt (Pumspeicherkraftwerke, Batteriegroßspeicher) und Gaskraftwerke, die ggf. "schnell" zugeschaltet werden müssen.
Ein Maß für diese Balance ist die Netzfrequenz von (europaweit!) 50 Hz. Bei Überangebot steigt sie an (Überfrequenz), bei Unterangebot fällt sie ab (Unterfrequenz). Bei Abweichungen von mehr als ± 0,2 Hz muss regelnd eingegriffen werden (s.r.). Durch Klick aufs Bild wird es vergrößert und dabei der aktuelle Wert eingeblendet. Dann ist auch zu erkennen, wann welche Regelmaßnahmen ergriffen werden müssen.
Unter
https://www.netzfrequenz.info/verlauf-3-minuten wird der aktuelle Verlauf dynamisch angezeigt.
Früher liefen hierzulande große Generatoren (
Turbosätze) in Kohle-, Gas- und Atomkraftwerken miteinander synchron mit 3000 Umdrehungen pro Minute (= 50 Hz). Diese boten aufgrund ihrer Bauart eine gemeinsame synchronlaufende riesige Schwungmasse, die aufgrund ihrer Trägheit das gesamte Stromnetz stabilisierte (
Momentanreserve).
Der erzeugte "Strom" wurde dann in Hochspannungsnetze oben eingespeist und über nachfolgende Mittelspannungsnetze usw. verteilt, quasi von oben nach unten; d.h. der (Nutz-)Strom floss immer "in einer Richtung zum Verbraucher".
Mittlerweile hat die in Deutschland verbaute Schwungmasse deutlich abgenommen und im Gegenzug dazu die lokal unten eingespeiste elektrische Energie in Form von schwungmassefreien PV- und Windkraft-Anlagen (Erneuerbare) deutlich zugenommen. Damit wird der "Strom" nun auch von unten nach oben verteilt, er fließt nun nicht mehr nur in eine Richtung. D.h., viele Verbraucher sind nun auch Erzeuger.
Das ergibt einige technische Probleme:
- Die Konstanthaltung der Netzfrequenz als Maß für die Ausbalanciertheit (s.o.) wird wegen fehlender Schwungmassen aufwändiger.
- Die Laststeuerung im Netz wird wegen der "unkoordiniert" von unten angelieferten Energiemengen schwieriger.
- Die von unten einströmenden Energiemengen der Erneuerbaren sind wenig stabil, weil witterungsabhängig, tageszeitabhängig und
jahreszeitabhängig (z.B. Dunkelflaute).
- Die Erneuerbaren müssen mangels Schwungmasse mittel elektronischer Tricks mit dem Netz synchronisiert werden (s.u.).
- Neue Stromspeicher (u.a. Batterie-Großspeicher) müssen bereitgestellt werden.
- Netzbetreiber müssen ihre Messtechnik entsprechend anpassen, u.a.
⋅ weil nun Strom auch rückwärts fließen kann,
⋅ die Zähl- und Abrechnungsmodalitäten sich ändern und
⋅ neue Steuerungsmöglichkeiten zur Netzstabiliierung nötig werden.
- usw.
Daher müssen PV-Anlagen, Speicher, Wärmepumpen und Wallboxen netzdienlich ausgelegt werden.
Siehe auch
Systemstabilitätsbericht 2025 der Bundesnetzagentur.
▸Google KI liefert folgende Informationen:
▸Netzsynchronisation
ist der kritische Prozess, bei dem eine Stromerzeugungsquelle (z.B. Generator, Wechselrichter) mit dem bestehenden Stromnetz verbunden wird. Dabei müssen Frequenz (50 Hz in Europa), Spannung und Phasenlage identisch sein. Dieser Vorgang verhindert massive Ausgleichsströme, die schwere Schäden an Maschinen verursachen könnten.
▸Netzdienlichkeit
bezeichnet das Betriebsverhalten elektrischer Anlagen (wie Speicher, PV-Anlagen, Wärmepumpen), das die Stabilität, Effizienz und Zuverlässigkeit des Stromnetzes verbessert und Netzkosten senkt. Es geht darum, lokale Engpässe zu vermeiden, indem Anlagen in kritischen Situationen netzentlastend agieren, beispielsweise durch angepasste Einspeisung oder Laststeuerung.
Kernaspekte der Netzdienlichkeit:
- Netzentlastung:
Anlagen vermeiden hohe Netzlasten, z.B. durch Laden eines Speichers bei Überangebot und Entladen bei Engpässen.
- Reduzierung von Netzkosten:
Durch netzdienliches Verhalten werden Eingriffe wie
Redispatch minimiert, was die Gesamtkosten der Netzbetreiber reduziert.
- Steuerung nach § 14a EnWG:
Netzbetreiber können den Stromverbrauch steuerbarer Verbrauchseinrichtungen (z.B. Wallboxen) bei Engpässen vorübergehend
reduzieren.
- Abgrenzung:
Während Netzdienlichkeit lokale Engpässe im Verteilnetz behebt, sorgt die Systemdienlichkeit für die Stabilität des
übergeordneten Stromnetzes (z.B. durch Frequenzhaltung).
Netzdienlichkeit spielt eine wichtige Rolle bei der Förderung von Technologien wie Wärmepumpen und ist entscheidend für den effizienten Betrieb von Speichern im Übergang zu erneuerbaren Energien.
▸Ende Google KI
Siehe auch
Stromnetz
Stromerzeugung
Energy Sharing
Netzfrequenz
und
Verteilnetzausbau als Schlüssel zur Energiewende
• Typ-2-Stecker-Ladesystem
Die folgenden Informationen sind den beiden Wikipedia-Artikeln
IEC 62196 und
IEC 62196 Typ 2 entnommen.
Siehe aber auch
Der Typ-2-Stecker: Belegung, Funktion und Eigenschaften.
Für die Stecker und Kupplungen sind drei Typen genormt und für die zugehörigen Ladearten vier Lademodi.
IEC 62196-2 Typ 1 - single phase vehicle coupler
IEC 62196-2 Typ 2 - single and three phase vehicle coupler
IEC 62196-2 Typ 3 - single and three phase vehicle coupler with shutters
Mode 1 langsame Ladung an Haushaltssteckdosen mit Schutzkontakt (Schuko)
Mode 2 Ladung ein- bis dreiphasig per steckerseitig fest codiertem Signal
Mode 3 Ladung mit spezifischen Ladestecksystemen für Elektrofahrzeuge mit Pilot- und Kontrollkontakt
Mode 4 schnelle Ladung mit Steuerung durch ein externes Ladegerät
Die Kombination Typ 2 + Mode 3 ist die in Europa übliche.
EN 62196 Typ 2 (auch IEC Typ 2 genannt) ist die Bezeichnung für einen Steckertyp, der in Europa für die Ladung von Elektrofahrzeugen an Ladestationen im Januar 2013 von der Europäischen Kommission als Standard festgelegt wurde. Der Typ-2-Stecker sowie -Kupplung wird in der Norm IEC 62196 beschrieben. Entwickelt wurde das Typ-2-Stecker-Ladesystem vom Steckerhersteller Mennekes zusammen mit dem Stromversorger RWE und dem Automobilhersteller Daimler AG (heute Mercedes-Benz Group); daher wurde er in der Normungsphase als Mennekes-Stecker bekannt.
Der runde Typ-2-Stecker ist an einer Seite stark abgeflacht, sodass verdrehtes Ansetzen des Steckers mechanisch ausgeschlossen ist und sich die korrekte Einsteck-Richtung intuitiv erschließt. Er hat sieben runde Kontaktstifte - zwei Kontaktstifte für die Kommunikation zum Elektroauto und fünf weitere für die Energieübertragung. Die Kontaktstifte sind unterschiedlich lang, sodass sich der Schutzkontakt zuerst verbindet und die Signalkontakte zur Leistungsfreigabe zuletzt.
Stecker und Kupplung sind beim Schuko-Verlängerungskabel klar benannt: Der Stecker hat freiliegende Stifte; die Kupplung hat verdeckte/versenkte Klemmen. Der Stecker kommt jeweils in die spannungsführende Steckdose, die Kupplung an den (zunächst) spannungsfreien Anschluss, den nachfolgenden "Stecker".
Das gilt z.B. auch für das Anschlusskabel (Geräteanschlussleitung) am PC: Schukostecker in die Steckdose und Kaltgeräte-Kupplung an den PC-"Stecker". Aber selbst der Fachhandel spricht hier bei der Kupplung manchmal vom Kaltgerätestecker Typ C13.
Dieser Logik nach hat ein Ladekabel ebenfalls einen Stecker und eine Kupplung; der Ladestecker kommt in die Dose von Ladepunkt/Wallbox, die Ladekupplung kommt an den PKW. Folglich hat der PKW einen "Stecker" (analog zum Stecker am Kaltgerät), nur nennt den niemand so. Selbst Wikipedia redet hier von der Buchse. Aber Buchse = Kupplung und Kupplung = "ortsveränderliche Steckdose"!
"Die spannungsführenden
Steckdosen heißen oft auch Buchsen oder Kupplung, wenn die Bauform "weiblich" ist (die Buchse also nach innen weisende Kontaktöffnungen hat, wie bei einer Steckdose). Dadurch wird ein elementarer Berührungsschutz sichergestellt."
Ladebuchsen und Ladestecker sind berührungssicher und im nicht angesteckten Zustand immer beidseitig spannungsfrei.
Links:
Nur die erste (AC 1- or 3-phase = Typ 2) und letzte (DC-High = CCS2) Variante sind in Europa üblich.
Die dritte (DC-MID) war eine pfiffige Zwischenlösung von TESLA
Rechts:
Tatsächliche CCS2-Kontaktbelegung in Kabel-seitiger Kupplung und PKW-seitigem Stecker.
Prinzipielle Steuerung des AC-Ladevorgangs mittels Pilotkontakt CP (Control Pilot) und Proximity-Schalter PP (Proximity Pilot).
Details siehe
SAE J1772: Signalisierung.
• Bidirektionales Laden
Bidirektionales Laden, also das mögliche Rückspeichern aus dem E-PKW-Akku ins Netz, wird unterschiednen nach
Vehicle to Home (V2H) und
Vehicle to Grid (V2G).
Die Technik soll der Netzdienlichkeit dienen und damit die Stabilisierung des Stromnetzes unterstützen, benötigt aber überall entsprechend ausgelegte Komponenten. Im Förderplan des BMV ist bidirektionale Laden bereits vorgesehen, aber die Technik steckt noch in Entwicklung.
Ohne PV-Anlage für unsere WEG ist V2H nicht sinnvoll und für V2G ist es noch zu früh.
Siehe auch
https://enbw-eg.de/blog/vehicle-to-grid/
Dietrich Tilp 05.2026