Lexikon der Elektromobilität

GSM, OCPP, PLC …? The Mobility House klärt auf

Das Thema Elektroauto laden steckt voller geheimnisvoller Begriffe und Abkürzungen. Teilweise verwenden  Ladestationshersteller unterschiedliche Bezeichnungen für meist gleiche Merkmale von Ladestationen. Und stets kommen neue Begriffe dazu, da sich die Technik rasant weiterentwickelt. 

Von AC-Laden bis Z.E. Ready - wir erklären Ihnen im Folgenden die verschiedenen Fachwörter und Merkmale von Ladestationen, die für Sie bei der Kaufentscheidung für eine Wallbox und im elektromobilen Umfeld relevant sind.

AC-Laden

Wenn das Elektroauto mit Wechselstrom geladen wird, spricht man auch von AC-Laden. Hier muss das On-Board-AC-Ladegerät des Fahrzeugs den Wechselstrom zunächst in Gleichstrom umwandeln. Je nach verbautem Ladegerät kann die AC-Ladeleistung variieren. Ein VW e-Golf lädt beispielsweise nur mit 7,2 kW, wohingegen ein Renault ZOE mit bis zu 22 kW lädt und damit deutlich schneller wieder fahrbereit ist. AC-Ladestationen kommen meist zuhause oder an halböffentlichen Ladepunkten zum Einsatz.

DC-Laden (Schnellladen)

Beim Laden mit Gleichstrom wird der Strom direkt in die Batterie geladen. Der teure Gleichrichter ist in der Ladestation bzw. Ladesäule verbaut. Diese sogenannten Schnellladestationen ermöglichen hohe Ladeleistungen. Beim Nissan LEAF beispielsweise bis zu 50 kW.

Baukostenzuschuss

Abkürzung: BKZ

Erhöht sich die benötigte elektrische Anschlussleistung an einem Verbrauchspunkt, weil z.B. eine größere Zahl elektrischer Ladestationen installiert werden, so kann der Netzbetreiber dem Verbraucher einen Teil der Kosten für den Netzausbau in Rechnung stellen.
Der sogenannte Baukostenzuschuss kann ab einer Anschlussleistung von 30kW erhoben werden, betrifft also in der Regel keine Privathaushalte, sondern Unternehmen. Die Kosten richten sich nach der benötigten Gesamtleistung und können schnell mehrere tausend Euro betragen. In vielen Fällen können die Lastspitzen, die diese Kosten verursachen, teilweise oder vollständig vermieden werden. 

Das Lade- und Energiemanagement von The Mobility House ermöglicht es, Ladevorgänge intelligent zu steuern und Lastspitzen zu vermeiden. Falls das nicht ausreicht oder ein anderer Grund für den erhöhten Leistungsbedarf besteht, kann es ökonomisch sinnvoll sein, einen nachhaltigen Batteriespeicher aus 2nd Life Elektroautobatterien zu installieren.

CPO - Charge Point Operator

Der Ladestationsbetreiber oder CPO (Charge Point Operator) ist für die technische Instandhaltung, die Stromversorgung und den Zugang zu seiner Ladeinfrastruktur verantwortlich. Die Authentifizierung und Bezahlung an einer Ladesäule erfolgt über einen Mobility Service Provider (MSP), der auch als Roaming-Anbieter bezeichnet wird. Ein CPO kann aber auch gleichzeitig MSP sein.

Ethernet

auch bezeichnet als LAN, U/ UTP, RJ45

Alternativ zur SIM-Karte kann die Ladestation auch direkt über LAN-Kabel zur Datenübertragung mit dem Internet verbunden werden. Die Einbindung von Ladestationen mit LAN-Anschluss in Smart Home Systeme ist oft einfacher als mit SIM-Karte, da sich die Ladestation bereits im heimischen Netzwerk befindet und zusätzliche Kosten für die Mobilkommunikation entfallen. Andererseits muss das LAN-Kabel von ihrem Internetrouter zur Ladestation verlegt werden und ggf. Änderungen an Ihrer Firewall vorgenommen werden.

FI-Schalter

auch bezeichnet als Fehlerstromschutzschalter, FI-Schalter zur Überstromsicherung, RCD, RCCB

Ein Fehlerstromschutzschalter, abgekürzt FI-Schalter (F = Fehler, I = phys. Formelzeichen elektr. Strom I) wird eingesetzt, um Stromschläge zu vermeiden und dient somit dem Personenschutz. Für das Laden von Elektroautos wurde ein eigener FI definiert, der sogenannte FI Typ A mit EV Gleichstromfehlererkennung, welcher deutlich günstiger ist, als der sonst benötigte FI Typ B. Erfahren Sie mehr Details wozu Sie einen Fehlerstromschutzschalter benötigen, welche Arten es gibt und wovon die Auswahl abhängt, in unseren Installations-Tipps.

Geeichter Energiezähler

In Deutschland müssen alle Zähler – in unserem Fall Stromzähler – geeicht sein, die für die Abrechnung des Energieverbrauchs genutzt werden. MID (Measurement Instruments Directive; Messgeräterichtlinie) ist eine europäische Richtlinie für Stromzähler. MID konforme Zähler müssen vor der Inbetriebnahme nicht geeicht werden.

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GSM

auch bezeichnet als Mobilfunk, SIM, GPRS/UMTS/LTE

Die Ladestation verfügt über ein Mobilfunkmodem und kann mit einer eingelegten SIM-Karte mit dem Internet verbunden werden. Prüfen Sie am besten vorher, ob Sie Mobilfunkempfang haben. TMH verbindet ausschließlich SIM-Karten mit Roaming-Tarifen, die sich automatisch das beste Mobilfunknetz auswählen.

Intelligente Ladestationen

Intelligente Ladestationen sind mit einer Kommunikationseinheit ausgestattet, die es ermöglicht, den Ladevorgang zu steuern (Controlled Charging) bzw. zu überwachen (Abrechnung etc.). Somit können Sie intelligente Ladestationen u.a. in Ihr Smart Home System integrieren, mit Ihrer Photovoltaikanlage verbinden oder Services, wie den Abrechnungsservice nutzen. Als Kommunikationsschnittstellen sind derzeit GSM, Ethernet, WLAN und serielle Schnittstellen wie RS485 im Einsatz.

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IP Schutzklasse

Die Schutzklasse IP (Internal Protection) gibt an, unter welchen Umgebungsbedingungen die Ladestation eingesetzt werden darf. Die meisten Ladestationen sind für den Außenbereich geeignet. Die erste Zahl gibt an, inwiefern die Ladestation vor Fremdkörpern bzw. Berührungen (z.B. mit dem Werkzeug) geschützt ist, die zweite Zahl bezieht sich auf den Wasserschutz. Die von uns angebotenen Ladestationen haben die Schutzklasse IP 44 oder IP 54.
Was bedeutet IP 44? Die Ladestation ist gegen Berühren mit Werkzeugen, leitenden Gegenständen mit einem Durchmesser > 1,0 mm und gegen Fremdkörper mit einem Durchmesser > 1,0 mm geschützt. Zusätzlich ist die Ladestation gegen Spritzwasser aus einem beliebigen Winkel geschützt.
Was bedeutet IP 54? Die Ladestation ist sowohl vollständig gegen Berührungen und Staubablagerungen im Inneren geschützt als auch gegen Spritzwasser aus jeglichem Winkel.

Ladestecker

auch bezeichnet als Ladekupplung, Plug, Connector

Abhängig vom Elektroauto und von der verwendeten Ladeart (Gleichstrom- oder Wechselstromladen) kommen unterschiedliche Ladekabel und Ladestecker zum Einsatz. Prinzipiell bezeichnet man die Komponente des Ladekabels, das in das Auto-Inlet gesteckt wird, als Ladekupplung. Ladestecker bezeichnet das andere Ende eines Mode 3-Ladekabels, das in das Outlet der Ladestation gesteckt wird, vorausgesetzt dass es sich um eine Ladestation mit Outlet („Ladesteckdose“) handelt. Wenn Sie mit Wechselstrom laden, z.B. Zuhause, ist der Typ 1 oder Typ 2-Anschluss üblich. An Gleichstrom-Ladestationen finden Sie hauptsächlich CHAdeMO-Stecker sowie Combo1- und Combo2-Stecker vor. Erfahren Sie mehr zu den Anschlusstypen in unserer Übersicht zu den Ladekabelarten und Steckertypen.

LS-Schalter

auch bezeichnet als Leitungsschutzschalter

Mit einem Leitungsschutzschalter wird sichergestellt, dass nur so viel Strom auf der Leitung fließt, wie die Elektroinstallation erlaubt. Wenn mehr Strom als zulässig gezogen wird, löst der Leitungsschutzschalter aus (die Sicherung fliegt). Erfahren Sie mehr Details, wozu Sie einen Leitungsschutzschalter benötigen und Sie den richtigen wählen, in unseren Installations-Tipps.

Lastmanagement

Unter Lastmanagement versteht man das Betreiben mehrerer Ladestationen bei einer begrenzten Anschlussleistung. Ist die Summe der Anschlussleistungen aller Ladestationen (z.B. vier Ladestationen mit jeweils 22 kW Ladeleistung = Anschlussleistung von 88 kW) höher als die Gesamtanschlussleistung (z.B. 43 kW), dann muss sichergestellt werden, dass nicht alle Elektroautos an den vier Ladestationen gleichzeitig die volle Leistung von 22 kW ziehen. Wenn doch, löst die Sicherung aus oder im schlimmsten Fall kommt es zur Überhitzung der Versorgungsleitung. Die gängigsten Lastmanagementsysteme unterscheiden sich in der Art und Weise, wie Sie die derzeitige Überlast erkennen und verhindern:
1. Uns bekannte Lastmanagementsysteme erkennen die Überlast entweder durch die direkte Messung der aktuellen Leistung oder Anzahl der angeschlossenen Elektroautos
2. Die Überlast wird verhindert, indem entweder:
a) Alle Ladestationen gleichmäßig auf die verfügbare Ladeleistung heruntergeregelt werden und z.B. alle mit 16 A laden
b) die Anzahl der gleichzeitig ladenden Elektroautos begrenzt wird, z.B. zwei Elektroautos laden, bis sie voll sind
c) eine Mischung aus beidem, wenn z.B. ein Elektroauto schneller voll sein muss als ein anderes

OCPP-Kommunikation

OCPP (Open Charge Point Protocol) ist ein offener Kommunikationsstandard, der von der Open Charge Alliance veröffentlicht wird. OCPP regelt die Kommunikation zwischen einer Ladestation und einem Backendsystem. Der Fokus liegt auf der Überwachung und Abrechnung. In der Version OCPP 2.0 wird auch die Ladevorgangssteuerung mittels ISO 15118 enthalten sein.

PLC

Über PLC (Power Line Communication) kann eine digitale Kommunikation zwischen Ladestation und Elektroauto hergestellt werden. Dazu werden mittels hochfrequenter Signale Daten über das Ladekabel gesendet. Diese Kommunikationstechnologie wird derzeit nur für die Protokolle ISO 15118 und DIN 70121 verwendet. Ziel ist es, eine sichere und leistungsstarke Datenverbindung zur Autorisierung, Statusabfrage, Ladesteuerung und mehr aufzubauen. Die Technologie funktioniert im privaten Bereich nur für den smart fortwo electric drive und wird hauptsächlich bei öffentlichen CCS-Gleichstrom-Ladestationen verwendet. Wenn Sie z.B. an eine CCS-Gleichstrom-Ladestation fahren, um Ihr Elektroauto zu laden, wird Ihnen an der Ladesäule der aktuelle Ladestatus und die geladenen Kilowattstunden angezeigt.

Rekuperation

Bei der Rekuperation (von lat. recuperare = wiedererlangen) wird freigesetzte Energie, die beim Abbremsvorgang eines Fahrzeugs mit Elektromotor entsteht, wieder in elektrische Energie umgewandelt. Besonders im Stadtverkehr mit Stop-and-Go kann sich die Rekuperation positiv auf den Stromverbrauch auswirken. Bei Elektroautos kann die Technologie zur Energierückgewinnung den Stromverbrauch um bis zu 20 Prozent senken.

RFID

auch bezeichnet als RFID mit lokaler Whitelist

Mit der RFID-Funktion können Sie die Ladestation vor fremden Zugriffen schützen. Elektroautofahrer identifizieren sich mithilfe einer RFID-Karte an der Ladestation. Erst wenn der Nutzer erkannt ist, wird der Ladevorgang freigeschaltet. Der Unterschied zwischen den RFID-Funktionen verschiedener Hersteller liegt in der Art und Weise, wie und wie viele weitere Nutzer freigeschaltet werden können und ob die Nutzerdaten über eine App oder weiteres System verwaltet werden können. Beispielsweise verwenden KEBA und Mennekes sogenannte Master-RFID-Karten. Mit diesen kann der Verantwortliche direkt vor Ort an der Ladestation neue RFID-Karten-Nutzer freischalten (RFID mit lokaler Whitelist). Bei Mennekes können zusätzlich Nutzer über eine App verwaltet oder gelöscht werden. Bei ICU wird ein neuer Nutzer im Online Portal hinzugefügt. Dazu wird die RFID-Kartennummer hinterlegt.

RS485

auch bezeichnet als serielle Schnittstelle

Einige Ladestationen bieten zur lokalen Steuerung und Überwachung der Ladestation eine serielle Schnittstelle. So können Sie über einen USB-Adapter die Ladeleistung von Ihrem PC aus einstellen oder über ein zusätzliches Gerät z.B. ein Lastmanagement für Ihre Ladestationen betreiben.

Smart Meter

eHZ (elektronischer Haushaltszähler) ist nicht per se auslesbar/intelligent – edl21, edl40

Ein Smart Meter ist ein Stromzähler, der den Energieverbrauch an andere Geräte und Systeme sendet. Somit ist z.B. eine automatische Abrechnung des geladenen Stroms möglich. Es gibt zwei verschiedene Arten von Smart Metern:
1. Smart Meter, die über ein Kommunikationsmodul (MUC-Controller) mit dem Messstellenbetreiber kommunizieren (edl40)
2. Smart Meter, die lokale Daten an Smart Home-Systeme senden (edl21)

Umweltbonus

auch als Elektroauto-Prämie bekannt

Der Umweltbonus ist eine staatliche Förderprämie der Bundesregierung für Elektroautos. Für reine Elektroautos gibt es einen Zuschuss von 4.000 Euro. Gefördert werden PKW, deren Netto-Listenpreis als Basismodell 60.000 Euro nicht überschreitet. 

> Mehr Informationen zu Förderungen

V2G - Vehicle-to-Grid

 „Vehicle to Grid“ bedeutet, dass das Elektroauto als temporärer Batteriespeicher einspringt. Dabei gibt die Fahrzeugbatterie die gespeicherte Energie zu Zeiten erhöhten Energiebedarfs wieder ans Stromnetz zurück.

> Mehr über Vehicle-to-Grid

WLAN

auch bezeichnet als Wifi

Die Ladestation kann über WLAN ins heimische Netzwerk eingebunden werden, unter der Voraussetzung, dass die Entfernung zu Ihrem Router nicht zu groß ist. Auch hier können ggf. Änderungen an der Firewall Ihres WLAN-Routers notwendig sein.

Wallbox

auch bezeichnet als Wandladestation

Eine Wallbox ist eine Wandladestation für Elektrofahrzeuge. Eine vom Elektrofachbetrieb ordnungsgemäß installierte Wallbox ermöglicht sicheres und komfortables Laden zuhause. Die Wallbox kommuniziert mit dem Elektroauto. Es fließt nur Strom, wenn alles ordnungsgemäß angeschlossen ist. Das macht den Ladevorgang schnell und sicher. Viele Wallboxen haben zudem integrierte Sicherheitsfeatures (z.B. Gleichfehlerstromschutz, FI-Schalter) und bieten Kommunikations-, Steuerungs- oder Monitoring-Funktionen. Wallboxen bieten eine höhere Ladeleistung als herkömmliche Haushaltssteckdosen (bis zu 22 kW).

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Z.E. Ready

Z.E. READY ist ein Zertifikat der Marke Renault. Renault kann beim Laden seiner Elektroautos Gleichfehlerströme über 6mA nicht ausschließen. Deshalb hat Renault aus Sicherheits- und Garantie-Gründen eigene Normen definiert, die Ladestationen erfüllen müssen, um daran Renault-Elektroautos aufzuladen.

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