E-Mobilität

Sicherheit bei Ladeinfrastruktur und Gebäude


Thomas Bürkle; Foto: FVEITBW

Düsseldorf: Interview mit Thomas Bürkle, Präsident der baden-württembergischen Handwerke und zugleich Sonderbeauftragter für E-Mobilität im Zentralverband der Elektro- und Informationstechnischen Handwerke (ZVEH):

’markt intern’: Bei der Elektro-Mobilität wird gelegentlich der Eindruck erweckt, dass man das Fahrzeug einfach mit einer Verlängerungsschnur an eine haushaltsübliche Steckdose anschließen kann und schon wird Strom ‘getankt‘. Ist das Laden von Elektrofahrzeugen wirklich so einfach?

Bürkle: Elektroautos können prinzipiell an dafür geeigneten haushaltsüblichen Stromanschlüssen laden. Und zwar unter der Voraussetzung, dass der Hausanschluss für sog. Dauerströme mit einer Stromstärke von bis 16 Ampere (A) ausgelegt ist. Eine vollständige Aufladung an einem solchen Anschluss (16 A, 230 V – bis zu 3,7 kW) nimmt abhängig von der Akkugröße des Elektrofahrzeuges sechs bis acht Stunden in Anspruch. Auch wenn entsprechende konfektionierte Ladekabel nach aktuellem Stand bei allen Fahrzeugen mit Ladedose zum Lieferumfang der Fahrzeughersteller gehören, sollte dieser Lademodus aber nur als Notlösung verwendet werden.

’markt intern’: Und wo ist der Haken ? Warum raten Sie generell zur Vorsicht?

Bürkle:
In der Praxis sieht es so aus, dass vorhandene Steckdosen für die hohe Belastung häufig nicht geeignet sind. Die Ladeanschlüsse und vor allem deren Zuleitung müssen für Dauerströme von bis zu 16 A geeignet sein. Dies ist oftmals nicht durchgängig sichergestellt. Es gibt viele Hausinstallationen ohne Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und Steckdosen, deren Zuleitung aufgrund zu geringer Querschnitte bei dieser Dauerbelastung gefährlich überhitzen. Die Folgen können gravierend sein  - im schlimmsten Fall ein Hausbrand.

’markt intern’: Was sollte der Nutzer eines Elektro-Fahrzeugs vor diesem Hintergrund tun?

Bürkle: Vor dem Kauf eines Elektroautos ist eine Überprüfung der Gebäudeinfrastruktur sowie die kompetente Beratung durch einen Elektrotechniker angeraten. Einerseits ergibt das ein Gesamtbild fälliger Anpassungen an der Hausinstallation bis hin zur Einbindung regenerativer Energiequellen und Speichern. Andererseits können so auch Personenschutz (elektrischer Schlag) und Sachwertschutz (Brandgefahr) gewährleistet werden. Eine fest installierte Ladestation (Wallbox) bringt Komfortvorteile und erlaubt höhere Ladeströme, kürzere Ladezeiten sowie ein gezielteres Aufladen während der jeweiligen Niedrigtarifzeiten. Berücksichtigt werden muss hier allerdings, dass Änderungen in einer elektrischen Kundenanlage wie z.B. der Anschluss von 22 kW-Ladestationen beim Netzbetreiber angemeldet werden müssen (TAB der Netzbetreiber). Ein weiterer Grund, um hier die Beratung eines Elektrotechnikers in Anspruch zu nehmen. Der weiß genau, was zu tun ist und wenn dieser ins Installateurverzeichnis des Netzbetreibers eingetragen ist, kümmert er sich auch um die Anmeldeformalitäten beim Netzbetreiber.

’markt intern’:
Das hört sich nach extrem hohen Investitionskosten an. Das Elektrofahrzeug selbst ist schon nicht ganz billig und jetzt soll ein Kunde sein eigenes Haus auch noch zu einer Elektro-Tankstelle umbauen?

Bürkle: Wir müssen uns fragen, worum es bei den genannten Aspekten im einzelnen geht. Fakt ist, dass bei vielen Gebäuden ohnehin eine Überprüfung der elektrotechnischen Infrastruktur längst überfällig ist. Allein in den letzten zwanzig Jahren hat es in vielerlei Hinsicht rasante technische Entwicklungen gegeben. Die Anzahl der elektrisch betriebenen Haushaltsgeräte hat sich drastisch erhöht. Früher gab es in einem Haushalt beispielsweise ein TV-Gerät, ein Radio, einen Kühlschrank, eine Waschmaschine, einen Spülautomaten und vielleicht auch einen Wäschetrockner. Heute ist in vielen Haushalten die Mikrowelle, der Gefrierschrank, der Zweitfernseher, der PC, die Telefonanlage Standard. Diese Liste könnte man noch fortsetzen, wenn man die Segnungen der Gebäudeautomation mit einbezieht. Elektrische Rollladenantriebe, Alarmanlagen, Überwachungskameras und Außenbeleuchtung gehören zunehmend zur Ausstattung zeitgemäßer Gebäude. Für die Steuerung dieser Anwendungen setzen immer mehr Verbraucher auf ihre ohnehin schon vorhandenen mobilen Endgeräte. Eine Fernüberwachung und Lenkung der hier genannten Gebäudeanwendungen via Internet ist mittlerweile so einfach geworden, dass sie allmählich zur Standardausstattung in vielen Gebäuden gehören. Wer aber immer nur die Zahl der Anwendungen erhöht, und es versäumt, die elektrotechnische Infrastruktur auf diese zusätzlichen Anforderungen auszurichten, läuft Gefahr, die Kapazitätsgrenzen der vorhandenen elektrischen Anlage zu überschreiten. Das Thema einer zeitgemäßen elektrotechnischen Infrastruktur ist also nicht in erster Linie eine Begleiterscheinung der Elektro-Mobilität, sondern eine Folge des technischen Fortschritts insgesamt. Die Elektro-Mobilität ist nur ein Baustein von vielen anderen.

’markt intern’: Mit anderen Worten: Während sich die Zahl der elektrotechnischen Anwendungen massiv erhöht hat, ist die elektrotechnische Infrastruktur – unabhängig von der Elektro-Mobilität - nicht in gleichem Maße mitgewachsen?

Bürkle: Ja, genau so ist es. Wenn Kinder größer werden, benötigen sie auch eine neue Winterjacke.  Andernfalls wird es bei Eis und Schnee gefährlich. Und genau so ist es bei vielen Gebäuden auch. Viele Wohnungsbrände der jüngeren Vergangenheit wären vermeidbar gewesen, wenn die elektrische Anlage nicht nur mit einfachen Sicherungsautomaten, sondern zusätzlich noch mit Fehlerstromschutzschaltern ausgestattet gewesen wäre. Diese sind bei Neubauten ohnehin schon lange gesetzlich vorgeschrieben und aus guten Gründen Standard. Das jetzt beginnende Zeitalter der Elektro-Mobilität ist im Grunde ein Grund von vielen weiteren, die elektrotechnische Infrastruktur eines Gebäudes auf den Prüfstand zu stellen. Es geht darum, ein Gebäude für die derzeitigen und künftigen Anforderungen zu wappnen.

’markt intern’:
Worauf führen Sie es zurück, dass es die benannten Risiken bei elektrischen Anlagen im allgemeinen und im speziellen auch bei der Elektro-Mobilität in einem hoch technisierten Land wie Deutschland immer noch gibt?

Bürkle: Angesichts seltener Brände durch Überlastung von Stromkabeln ist eine Sorglosigkeit gegenüber diesen Gefahren in der Gesellschaft verbreitet. Viele Versicherungen rechnen sich im Vorfeld aus, was unterm Strich für sie günstiger ist. Eine vertragliche Verpflichtung des Versicherungsnehmers zum Einbau von Schutzmaßnahmen oder die Finanzierung eines gelegentlichen Schadensfalls. Dass ein solcher Schadensfall nicht nur Geld, sondern oftmals auch auch Menschenleben kostet, wird ausgeblendet. Im Grunde ist dies ein Missstand von erheblicher Tragweite. Und zwar zum einen in gesellschaftlicher Hinsicht und zum anderen unter Zugrundelegung von volkswirtschaftlich messbaren Parametern.

’markt intern’: Warum ist unsere Gesellschaft hier so nachlässig?

Bürkle: Insgesamt ist ein zu geringes elektrotechnisches Gesamtverständnis zu beklagen. Nicht nur bei Hauseigentümern. Weiten Teilen der Endverbraucherpresse sind die hier angedeuteten technischen Gesamtzusammenhänge nur schwer zu vermitteln. Dies führt dazu, dass die breite Öffentlichkeit und auch die Politik auf solche Dinge viel zu wenig achtet. Die Frage lautet, warum gibt es für Elektroinstallationen keine gesetzlichen Prüffristen auch im privaten Bereich? Beim Auto ist das selbstverständlich. Qualifizierte Innungsfachbetriebe bieten die Überprüfung der Elektroinstallation unter dem Markenzeichen E-CHECK auch für Privatpersonen an. Jetzt wo beim Thema Auto ernsthafte Berührungspunkte mit der Elektrotechnik entstehen rücken auch elektrotechnische Sicherheitsfragen zunehmend in den Fokus. Gut möglich, dass wir in zehn oder zwanzig Jahren zurückblicken werden und feststellen: Das Elektroauto war nicht nur ein wichtiger Impuls für die Mobilitätsgesellschaft, sondern zugleich auch für die gesamte elektrotechnische Sicherheit in unseren Gebäuden.

’markt intern’: Wenn der E-Mobilität hier eine wegweisende Bedeutung zukommt, lohnt es sich offenbar, die technischen Anforderungen an eine sichere und praxistaugliche Ladeinfrastruktur zu skizzieren. Welche technischen Standards sind grundsätzlich zu beachten, damit die genannten Risiken der Vergangenheit angehören?

Bürkle: Insgesamt muss es darum gehen, bei der Strombetankung der Fahrzeuge notwendige Sicherheitsanforderungen zu beachten. Wie in allen anderen Bereichen der Elektrotechnik auch, gibt es dazu technische Normen, die den aktuellen Stand der Technik widerspiegeln. Ich denke hier insbesondere an die Vorgaben aus folgenden Normenreihen: ++ DIN EN 61851 (VDE 0122) – Konduktive Ladesysteme für Elektrofahrzeuge ++  DIN VDE 0100-722 (VDE 0100-722)  - Errichten von Niederspannungsanlagen - Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art – Stromversorgung von Elektrofahrzeugen) und die ++  VDE-AR-E 2122-4-2 Anwendungsregel - Elektrische Ausrüstung von Elektro-Straßenfahrzeugen -  Induktive Ladung von Elektrofahrzeugen.

’markt intern’: Diese Anforderungen sind also von denjenigen zu beachten, die sich heute bereits konkret für ein Elektroauto interessieren oder ein solches Fahrzeug bereits in Gebrauch haben. Was raten Sie solchen Menschen, die entweder beim Neubau oder bei der Renovierung gerade dabei sind, die elektrotechnische Infrastruktur eines Gebäudes neu zu planen? Für Viele dürfte sich die Frage nach dem Einsatz eines Elektrofahrzeugs noch nicht stellen, vielleicht aber in ein paar Jahren. Inwieweit kann man hier die Zukunft des Gebäudes heute schon mitberücksichtigen?

Bürkle: Hier sprechen Sie einen ganz wichtigen Aspekt an. Tatsächlich ist es so, dass man mit einer vorausschauenden Planung sein Gebäude schon heute auf die Bedürfnisse von morgen vorbereiten kann. Im einzelnen denke ich zum Beispiel daran, den Zählerschrank so zu dimensionieren, dass er für künftige zusätzliche Anwendungen gerüstet ist.  Ausreichend Platz für zusätzliche Zähler sollte beispielsweise vorhanden sein. Denn für die separate Abrechnung von E-Mobilitätsstrom oder auch für die Einspeisung regenerativ erzeugter Energie ins Stromnetz ist eine heute bereitgehaltene Zählerplatzreserve unerlässlich. Speziell mit Blick auf E-Mobilität ist eine 5adrige- Drehstromleitung als Zuleitung vom Zählerplatz zur Garage sinnvoll. Ähnliches gilt für eine Steuer- und Kommunikationsleitung vom Zählerplatz bis zum Ladepunkt. Wer heute ein Gebäude plant, kann diese Dinge jetzt zu überschaubaren Mehrkosten realisieren. Eine spätere Nachrüstung ist extrem aufwändig und würde die Kosten um ein Vielfaches ansteigen lassen. Eine sinnvolle Maßnahme zur vorausschauenden Kostenreduktion kann es auch sein, heute zumindest ein Leerrohr für die genannten Anwendungen zu verlegen. Dort kann man Jahre später die tatsächlich benötigten Leitungen für die dann zu installierende Ladetechnik eines E-Fahrzeugs ohne viel Aufwand durchschieben.

’markt intern’: Bei so vielen Details wird sich der Eine oder Andere die Frage stellen, ob es bereits weiterführende Literatur dazu gibt, was man bei der vorausschauenden Planung schon heute beachten sollte?

Bürkle: Mit dieser berechtigten Frage geben Sie mir die Gelegenheit, die vorbildliche Kooperation der technischen Verbände mit den Energieversorgern, der elektrotechnischen Industrie, der Auto-Branche und dem Elektro-Handwerk zu würdigen. So hat der Zentralverband der elektro- und informationstechnischen Handwerke (ZVEH) in enger Abstimmung mit der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE) gemeinsam mit den Verbänden BDEW, VDA, VDE und ZVEI einen außerordentlich praxisnahen ‘Leitfaden Ladeinfrastruktur für Elektromobilität‘ erarbeitet. Als Bundesbeauftragter für Elektromobilität im ZVEH habe ich mich besonders gefreut, dass wir diesen wegweisenden Leitfaden erstmals auf der Internationalen Automobilausstellung 2013 (IAA) in Frankfurt vorstellen konnten.

’markt intern’: Wer wäre für potentielle Kunden der richtige Ansprechpartner zur Planung und Installation zuverlässiger Ladetechnik im privaten bzw. gewerblichen Anwendungsbereich?

Bürkle: In erster Linie Elektrohandwerker, die sich durch entsprechende Zusatz-Qualifikationen speziell für diesen Bereich fortgebildet haben. Bei uns in Baden- Württemberg wurde zum Beispiel vom Elektro Technologie Zentrum (etz) in Zusammenarbeit mit dem Fachverband für Elektro- und Informationstechnik Baden-Württemberg der Lehrgang zur "Fachkraft für Infrastruktur und Systeme der Elektromobilität" (FISemo) erarbeitet. Ein Projekt, das aus öffentlichen Mitteln des Landes Baden-Württemberg finanziert worden ist. Ergänzend dazu ist es auch sinnvoll, mit renommierten Herstellern aus der Elektro- bzw. der Autoindustrie zu kooperieren. In Deutschland gibt es neben den bekannten Automarken auch sehr kompetente elektrotechnische Hersteller, die bei der Entwicklung von Ladeinfrastruktur weltweit führend sind. Ich denke hier beispielsweise an die mittelständischen Markenhersteller Mennekes und die Walther-Werke.

’markt intern’:
Bisher haben wir in erster Linie über die Ladeinfrastruktur im privaten Bereich gesprochen. Wie bewerten Sie das Verhältnis der sogenannten ’öffentlichen’ Ladeinfrastruktur zur ’halb öffentlichen’ bzw. ’privaten’ Ladeinfrastruktur?

Bürkle: Nach einem EU-Gesetzentwurf zur Beschleunigung der flächendeckenden Einführung von Elektromobilität sollen bis 2020 europaweit rund acht Millionen Ladestationen entstehen, 1,2 Millionen davon in Deutschland – der überwiegende Teil in privaten Haushalten. 80% der Ladevorgänge finden  im privaten Umfeld statt (daheim oder an der Arbeitsstelle). Ladesäulen im halb-öffentlichen Raum, also in Parkhäusern oder Supermärkten, und im öffentlichen Straßenraum haben eine Schlüsselfunktion bei der Reduzierung der Reichweitenangst.

’markt intern’: Für den öffentlichen Raum gibt es unterschiedliche Konzepte, um die von Ihnen angeführte Reichweitenangst einzudämmen. So gibt es mittlerweile Lösungsansätze, bei denen man sich zur Schaffung öffentlicher Ladeinfrastruktur bereits vorhandene öffentlich zugänglich Stromleitungen zunutze machen möchte. Beispielsweise solche  Leitungen, die ursprünglich mal für die Straßenbeleuchtung verlegt worden sind. Was halten Sie von solchen Konzepten?

Bürkle: Mit Strom aus den Lichtmasten ist eine Schnellladung nicht möglich, deshalb ist das kein Lösungsansatz, um die Reichweitenangst einzudämmen. Aber für die vielen Stadtbewohner, die keine eigene Garage, Carport oder sonstigen Zugang an eine Ladesteckdose haben - Laternenparker also, ist das eine Möglichkeit elektromobil zu werden. Mit Strom aus Laternen können Autos, die z.B. über Nacht für einige Stunden am Straßenrand parken in dieser Zeit aufgeladen werden.

’markt intern’: Sind solche Lösungen technisch zu verantworten?

Bürkle: Technisch ist das Laden an Straßenlaternen kein Problem. Die eigentliche Schwierigkeit ist hier die Frage der Abrechnung. In herkömmlichen Ladesäulen sind Zähl- und Onlinekommunikationstechnik integriert. Beim Laden an Lichtmasten muss die Zähler- und Ladetechnik von der Stromzapfstelle ins Auto verlagert oder in ein spezielles Ladekabel integriert werden. So ein "intelligentes Kabel" mit integriertem Stromzähler hat z.B. das Berliner Start-up Ubitricity auf der letzten IAA mit präsentiert. Die gezapfte Strommenge wird vom Kabel über eine Mobilfunkverbindung an eine Zentrale übermittelt und über den jeweiligen Stromanbieter des Elektroautobesitzers abgerechnet. Allerdings ist beim Laden an Lichtmasten Vandalismus ein nicht zu vernachlässigendes Problem. Deshalb ist es wohl besser den Zähler ins Auto zu integrieren. Hier sind die Hersteller gefordert. Ein weiteres Problem sind Tarifmodelle, um Elektrofahrzeuge in die Netzintegration Erneuerbarer Energien einzubinden und Ladezeiten zu regeln. Dies ist in einem Gebäude einfacher machbar, vor allem wenn Photovoltaik und Speicher vorhanden sind. Bei den Kosten ist zu bemerken, dass Infrastruktur immer Investitionen benötigt. Aber mit einem vernünftig aufgebauten Netz kann man langfristig damit auch die Ziele der Energiewende erreichen.

’markt intern’: In welchem Bereich hat das Elektrohandwerk mittelfristig am ehesten eine reelle Chance, wirtschaftlich erfolgreich arbeiten zu können?

Bürkle: Aufgabengebiet der Elektrohandwerke ist die Schaffung der notwendigen Ladeinfrastruktur im halböffentlichen und privaten Bereich. Auch für die Einbindung selbst erzeugter regenerativer Energien in Ladevorgänge für Elektromobile und für die Installation von Energieversorgungs-und Kommunikationseinheiten im öffentlichen Bereich sind Elektrohandwerker als Auftragnehmer der kommunalen Stadtwerke aktiv.

’markt intern’: Welche strukturellen Hindernisse sind noch zu überwinden, damit Endverbraucher das Elektro-Fahrzeug als Transportmittel anerkennen und entsprechende Investitionen tätigen?

Bürkle: Einführung und Akzeptanz der Elektromobilität hängen nicht nur von der Angebotspalette und der Wirtschaftlichkeit der Fahrzeuge ab. Auch die installierte Infrastruktur ist entscheidend: Es müssen ausreichend Ladestellen zur Verfügung stehen. Elektroauto-Modellregionen und die Schaufenster-Projekte sind sehr kleinteilige und örtlich begrenzte Projekte, die größtenteils untereinander inkompatibel sind. Entscheidend ist, dass es uns gelingt, tragfähige Mobilitätskonzepte wie z.B. einheitliche Bezahlsysteme zu entwickeln. Aber auch Fördermaßnahmen wie z.B. steuerliche Vorteile, Parkraum-Privilegierung, Benutzung von Sonderfahrspuren durch E-Mobile o.ä. könnten die E-Mobilität voranbringen. An diesen Beispielen wird schnell deutlich: Hier geht es beileibe nicht nur um finanzielle Mittel. In manchen Bereichen könnte schon allein der politische Wille Berge versetzen.

’markt intern’: Wie lange kann bzw. darf es bis zur Überwindung der strukturellen Markthemmnisse (noch) dauern?

Bürkle: 2013 waren unter 2,95 Millionen Pkw-Neuzulassungen 6.051 Elektrofahrzeuge. Dies entspricht einem Anteil von 0,205 Prozent. Gegenüber 2012 wuchs die Zahl der Zulassungen 2013 um +104,7 Prozent. Der Nationale Entwicklungsplan (NEP) Elektromobilität (2009) der Bundesregierung hat das Ziel gesetzt bis 2020 eine Mio. Elektroautos auf die Straße zu bringen  – um das Ziel zu erreichen, fehlten zum 01.01.2014 noch 986.449 Fahrzeugeinheiten. Die Überwindung der strukturellen Markthemmnisse muss zügig angegangen werden, solange eine positive Grundstimmung für Elektromobilität ohne überzogene Erwartungen erhalten bleibt. Die Elektro-Handwerke gehen hier mit gutem Beispiel voran. Stellvertretend für viele andere Kollegen möchte ich beispielhaft nur auf das vorbildliche Engagement des elektrotechnischen Fachbetriebs Elektro Ullmann aus Freiburg im Breisgau verweisen. Der genannte Kollege nutzt zahlreiche Gelegenheiten, um Politik und Öffentlichkeit für das Thema E-Mobilität zu begeistern. Vieles davon ist u.a. auch im Kundenmagazin mercedesSÜDBADEN nachzulesen: Auch der von Ihnen geleitete Brancheninformationsbrief ‘markt intern Elektro-Installation‘ hat die Aktivitäten des Kollegen bereits redaktionell aufgegriffen. Unterm Strich ist es noch ein weiter Weg bis man bei Elektro-Mobilität von Marktreife sprechen kann. Die Beseitigung struktureller Markthemmnisse sollte hier oberste Priorität haben. Das elektrotechnische Fachhandwerk verfügt hier über jede Menge Know-How und ist deshalb ein unverzichtbarer Partner für alle Beteiligten.

Das Gespräch führte Oliver Blumberg, Chefredakteur des Brancheninformationsdienstes  ’markt intern’ Elektro-Installation.

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