Viele Elektriker beginnen ihr Geschäft mit der Installation von Unterputzdosen in Wohnhäusern. Es ist ein einfaches Modell: ein dedizierter Stromkreis, ein Standard-Leistungsschalter und ein 7-kW-Ladegerät. Wenn Sie jedoch in kommerzielle Projekte expandieren – Flottendepots, Büro-Parkplätze und Einzelhandels-Ladestationen – ändern sich die Regeln drastisch.
Wie wir in unserem Vergleich von Leitungsschutzschaltern für Wohngebäude und Industrieanlagen, besprochen haben, ist die Ausrüstung, die ein Haus schützt, oft unzureichend für die thermischen und mechanischen Belastungen einer kommerziellen Umgebung. Dies gilt insbesondere für die Infrastruktur für Elektrofahrzeuge (EV), wo “Dauerlast” eine neue Intensität annimmt.
Dieser Leitfaden umreißt die kritischen technischen Unterschiede zwischen dem Schutz von Ladestationen für Elektrofahrzeuge im Wohn- und Gewerbebereich, um sicherzustellen, dass Ihre Installationen die strengen NEC/IEC-Konformitätsstandards erfüllen und kostspielige Haftungsprobleme vermieden werden.
Teil 1: Der Unterschied im Lastprofil (Intermittierend vs. Kontinuierlich)
Der grundlegende Unterschied zwischen dem Laden im Wohn- und Gewerbebereich liegt im Betriebszyklus.
Wohnbereich: Der “Abkühl”-Zyklus
Ein typisches Heimladegerät (Level 2, 7,4 kW) läuft 6–8 Stunden über Nacht. Sobald das Auto voll ist, sinkt die Last auf nahezu Null, sodass sich der Leistungsschalter und die Verkabelung vor dem nächsten Gebrauch deutlich abkühlen können. Für diese Anwendungen ist ein Standard-Leitungsschutzschalter (MCB) vollkommen ausreichend. Thermische Ansammlung ist selten ein Problem, es sei denn, die Verteilung ist bereits überlastet (siehe unseren Leitfaden zu 100A Panel-Upgrades).
Gewerbe: Die Realität der “Wärmeaufnahme”
Kommerzielle Ladegeräte arbeiten ohne Unterbrechung. Sobald ein Fahrzeug abfährt, wird ein anderes angeschlossen. In einem Flottenszenario kann ein 22-kW-Wechselstromladegerät oder ein DC-Schnellladegerät 12–18 Stunden am Tag mit maximaler Kapazität laufen.
Gemäß NEC Artikel 625 wird das Laden von Elektrofahrzeugen als Dauerlast, definiert, die einen Überstromschutz erfordert, der auf 125% 125 % der Nennleistung des Geräts ausgelegt ist. In kommerziellen Umgebungen reicht eine einfache Dimensionierung jedoch nicht aus. Standard-MCBs können unter thermischer Derating.
Die Lösung: Molded Case Circuit Breakers (MCCB)
Für kommerzielle Verteilerfelder (>100A) oder AC-Strings mit hoher Leistung empfehlen wir den Umstieg von MCBs auf MCCBs.
- Thermische Stabilität: MCCBs haben eine größere Masse und bessere Wärmeableitungseigenschaften.
- Einstellbare Auslöser: Im Gegensatz zu MCBs mit festem Auslöser ermöglichen viele MCCBs die Feinabstimmung der thermischen und magnetischen Auslöseeinstellungen, um sie mit nachgeschalteten Ladegeräten zu koordinieren.
- Langlebigkeit: Sie sind so konstruiert, dass sie den hohen Einschaltströmen standhalten, die oft mit dem gleichzeitigen Hochfahren von Ladegerätgruppen verbunden sind.
Erfahren Sie mehr darüber, wann Sie Gerätetypen wechseln sollten, in unserem Leitfaden: Was ist ein Kompaktleistungsschalter (MCCB)? und verstehen Sie die Geschwindigkeitsunterschiede in MCCB vs. MCB Reaktionszeit.
Teil 2: Anforderungen an den Erdschlussschutz (Der Typ B FI Faktor)
Dies ist der häufigste Konformitätsfehler, den wir bei kommerziellen Angeboten sehen. Installateure gehen davon aus, dass der in Wohnhäusern verwendete “Typ A” RCD für kommerzielle Grundstücke ausreichend ist. Das ist oft nicht der Fall.
Die versteckte Gefahr: Glatter DC-Fehlerstrom
Elektrofahrzeuge werden mit Gleichstrom geladen. Die Umwandlung erfolgt entweder im Auto (AC-Laden) oder außerhalb (DC-Laden). Wenn ein Isolationsfehler auf der DC-Seite des Onboard-Ladegeräts des Fahrzeugs auftritt, kann, glatter DC-Fehlerstrom zurück in die AC-Versorgung fließen.
- Wohnbereich (Einzelnes Auto): Viele moderne Heimladegeräte verfügen über eine integrierte 6-mA-DC-Erkennung (gemäß IEC 62955). Dadurch können Sie einen Standard-RCD Typ A vorgeschaltet verwenden.
- Gewerbe (Mehrere Autos): Auf einem Parkplatz mit mehr als 10 Ladegeräten können sich kleine Mengen an DC-Fehlerstrom ansammeln. Kritischer ist, dass, glatter DC-Strom >6mA einen Standard-RCD Typ A oder Typ AC sättigen (“blenden”) kann, wodurch verhindert wird, dass er bei einem tödlichen AC-Erdschluss auslöst.
Warum “EV-Laden, RCCB Typ B” der Standard ist
Für kommerzielle Installationen, insbesondere wenn Sie die internen Schutzspezifikationen jedes Ladegeräts (oder jedes Autos, das den Parkplatz besucht) nicht garantieren können, sind, RCCBs Typ B die sicherste technische Wahl.
Ein RCCB Typ B erkennt:
- Sinusförmige AC-Fehlerströme.
- Pulsierende DC-Fehlerströme.
- Glatte DC-Fehlerströme (die Typ A nicht erfasst).
- Hochfrequente Fehlerströme (häufig bei wechselrichterbasierten Ladegeräten).
Die Verwendung eines Geräts vom Typ B stellt sicher, dass ein Fehler nicht die Sicherheit des gesamten Panels beeinträchtigt. Für einen tiefen Einblick in die technischen Kurven lesen Sie RCCB für EV-Laden: Typ B vs. Typ F vs. Typ EV.
Teil 3: Überspannungsschutzpegel (SPD)
Blitzeinschläge kümmern sich nicht darum, ob ein Ladegerät für den Wohn- oder Gewerbebereich bestimmt ist, aber die Konsequenzen eines Einschlags unterscheiden sich massiv.
- Wohnsitz: Eine Überspannung könnte ein Ladegerät zerstören. Das Haus ist wahrscheinlich durch einen Typ-2-SPD am Hauptschalterkasten geschützt.
- Kommerziell: Parkplätze haben oft Lichtmasten (Blitzmagnete) und lange unterirdische Kabelstrecken, die als Antennen für induzierte Überspannungen wirken. Ein Einschlag in der Nähe kann jedes Ladegerät im Netzwerk gleichzeitig zerstören.
Die Zwei-Ebenen-Verteidigungsstrategie
Kommerzielle EV-Verteiler erfordern eine robuste SPD-Strategie:
- Hauptleitung (Serviceeingang): Installieren Sie eine Typ 1+2 SPD. Dieser leitet die massive Energie direkter Blitzeinschläge ab (10/350 μs Wellenform).
- Unterverteilungen/Ladesäulen: Wenn der Abstand von der Hauptverteilung zur Ladestation 10 Meter (33 ft) überschreitet, empfiehlt IEC 60364-4-44 die Installation eines zusätzlichen Typ 2 SPD lokal an der Ladestation.
Überspringen Sie diesen Schritt nicht. Die Kosten für den Austausch von 10 kommerziellen Ladegeräten sind im Vergleich zu den Kosten für einen ordnungsgemäßen Überspannungsschutz astronomisch hoch. Siehe unsere Analyse: Benötigen EV-Ladegeräte einen Überspannungsschutz?
Teil 4: Messung, Konnektivität & Signalschutz
Im Gegensatz zu Wohneinheiten, in denen sich der Benutzer einfach einsteckt, sind kommerzielle Ladegeräte “intelligente” Geräte. Sie benötigen:
- OCPP-Konnektivität: Für Abrechnung und Lastverteilung.
- RFID-Lesegeräte: Zur Benutzerauthentifizierung.
- Intelligente Messung: MID-zertifizierte Energiemessung für umsatzgenaue Genauigkeit.
Schutz des “Gehirns”
Diese Kommunikationsleitungen (Ethernet, RS485 oder 4G LTE-Module) sind sehr empfindlich gegenüber Spannungsspitzen. Eine Überspannung könnte die robusten Leistungskontakte verschonen, aber die empfindliche Kommunikationsplatine zerstören, wodurch das Ladegerät “offline” und für die Umsatzgenerierung unbrauchbar wird.
Kommerzielle Best Practice:
Installieren Sie Signal-SPDs (Datenleitungs-Überspannungsschutz) neben Ihren Leistungs-SPDs. Dies wird in Wohngebäuden selten gemacht, ist aber Standard für eine zuverlässige kommerzielle Infrastruktur.
Vergleichende Analyse: Schutz von Elektrofahrzeugen im Wohnbereich vs. im Gewerbebereich
Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Komponenten- und Kostenunterschiede für Installateure bei der Kostenschätzung von Projekten.
| Feature | Wohnbereich (Level 2 Wallbox) | Gewerbebereich (Flotte / Öffentlich) |
|---|---|---|
| Primärer Schutz | MCB (Leitungsschutzschalter) | Leistungsschalter (Leistungsschalter) für das Netz |
| Überstromdimensionierung | 125 % der Dauerlast (z. B. 40 A für 32 A Ladegerät) | 125 % + Thermischer Reduktionsfaktor (aufgrund von Gehäusewärme) |
| Erdschluss | Typ A (oft ausreichend, wenn 6mA DC integriert) | RCCB Typ B (Obligatorisch für Konformität & Sicherheit) |
| Überspannungsschutz | Typ 2 (Hauptverteilung) | Typ 1+2 (Haupt) + Typ 2 (Ladesäule) |
| Konnektivität | Wi-Fi (Direkter Verbraucher-Router) | Ethernet/4G + Signal SPD Schutz |
| Schutzart des Gehäuses | NEMA 3R / IP54 | NEMA 4X / IP65 (Vandalismus- & Korrosionsbeständig) |
| Geschätzte Schutzkosten | Niedrig (~150-150 € pro Stromkreis) | Hoch (~300-600 € pro Stromkreis) |
| Häufige Fehlerursache | Auslösung des Schutzschalters aufgrund fehlenden dedizierten Stromkreises | Überhitzung der Verteilungen & "geblendete" RCDs |
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
1. Kann ich einen Typ A RCCB für kommerzielle EV-Ladegeräte verwenden?
Im Allgemeinen nein. Sofern Sie nicht garantieren können, dass jedes angeschlossene Ladegerät über eine integrierte RDC-DD (Residual Direct Current Disconnection Device) gemäß IEC 62955 verfügt und dass sich der vorgelagerte Fehlerstrom nicht aufsummiert, ist Typ A riskant. Typ B ist der Industriestandard für kommerzielle Sicherheit, um eine “Blendung” durch DC-Fehlerströme zu verhindern.
2. Warum lösen meine kommerziellen EV-Schutzschalter aus, wenn das Wetter heiß wird?
Dies ist wahrscheinlich thermische Leistungsreduzierung. Standard-Leitungsschutzschalter sind für 30°C kalibriert. In einem überfüllten Außenschaltschrank im Sommer können die Temperaturen 50°C überschreiten, wodurch der Schutzschalter unterhalb seines Nennstroms auslöst. Die Verwendung von Kompaktleistungsschaltern oder die Reduzierung der Nennleistung Ihrer Schutzschalter (z. B. die Verwendung eines 50-A-Schutzschalters für eine 32-A-Last, falls der Drahtquerschnitt dies zulässt) kann dieses Problem lösen.
3. Benötige ich an jedem Ladegerät einen Trennschalter?
NEC Artikel 625.43 fordert eine Trennvorrichtung, die in der offenen Position abschließbar ist. Bei kommerziellen Ladesäulen ist dies oft erforderlich, um die Sicherheit bei Wartungsarbeiten zu gewährleisten und die Vorrichtung sichtbar und in Sichtweite des Ladegeräts zu platzieren.
4. Was ist der Unterschied zwischen Typ 1 und Typ 2 Überspannungsschutz für Elektrofahrzeuge?
Typ 1 ist für die Ableitung direkter Blitzeinschläge ausgelegt und wird am Haupteinspeisepunkt installiert. Typ 2 leitet indirekte Überspannungen ab (Schaltüberspannungen, ferne Einschläge) und wird in Unterverteilungen oder an Maschinen installiert. Gewerbliche Außenbereiche benötigen Typ 1 Schutz an der Quelle.
5. Ist ein “Typ EV” RCD dasselbe wie Typ B?
Nicht genau. “Typ EV” bezieht sich normalerweise auf eine bestimmte Auslösekennlinie, die für das Laden von Elektrofahrzeugen optimiert ist und oft ähnlich wie ein Typ A + 6mA DC-Erkennung funktioniert. Ein vollständiger Typ B RCCB ist ein umfassenderes Gerät, das vor einem breiteren Frequenzbereich und DC-Fehlern schützt und somit die bessere Wahl für gemischte kommerzielle Lasten darstellt.
6. Wie wirkt sich die Lastverteilung auf die Dimensionierung der Schutzschalter aus?
Dynamic Load Management (DLM) ermöglicht es Ihnen, mehr Ladegeräte zu installieren, als Ihre Hauptverteilung normalerweise bewältigen könnte. Allerdings muss der physische Abzweigstromkreisschutz für jedes einzelne Ladegerät weiterhin auf die maximale potenzielle Leistung des Ladegeräts ausgelegt sein, es sei denn, das Lastmanagementsystem ist ein “gelistetes” Energiemanagementsystem (EMS), das vom Code anerkannt ist, um den Strom physisch zu begrenzen.
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