Begriffe & Definitionen

Volt, Ampere, Watt

VOLT macht's spannend

Die elektrische Spannung wird in Volt (V) gemessen. Würde man den Strom mit einem Wasserfluss vergleichen, wäre Volt also der Druck, mit dem das Wasser durch eine Wasserleitung fliesst, sowie die elektrische Spannung der Druck ist, mit dem die Elektronen durch eine elektrische Leitung fliessen. Aus üblichen Haushaltssteckdosen kommen heute in ganz Europa übrigens 230V Wechselstrom. In Nordamerika sind das nur 115V. Zu den Standards in den verschiedenen Ländern bietet Wikipedia eine übersichtliche Karte an.

AMPERE ist stark

Die Stromstärke wird in Ampere (A) gemessen. Vergleichen wir es wieder mit der Wasserleitung: Je grösser der Durchmesser der Leitung, desto mehr Wasser fliesst durch das Rohr und desto grösser ist die Wassermenge und somit die Wasser- bzw. die Stromstärke. Ampere gibt also an, wie viele Elektronen in einem bestimmten Zeitabschnitt einen definierten Querschnitt passieren.

WATT macht den Umsatz

Watt (W; 1kW=1000W) bezieht sich auf den Energieumsatz pro Zeitspanne und errechnet sich aus V x A (Volt mal Ampere). Zurück zur Wasserleitung: je grösser der Druck und je stärker der Wasserfluss, desto mehr Energie kann daraus gewonnen werden.
Die kWh (Kilowattstunden), sind dann die Anzahl Kilowatt mal Stunden Betriebszeit, die benötigt werden, um ein elektrisches Gerät anzutreiben.

kW, kWh oder was?

Ein Trick, wie Sie als E-Fahrer so cool wirken, wie James Bond beim Schlürfen seines Martinis: Gewöhnen Sie sich an, technische Begriffe ganz locker richtig zu verwenden. Viele tun sich besonders schwer mit der Unterscheidung von kW und kWh - dabei ist es ganz einfach:
kW (Kilowatt) steht für eine Leistung. Vereinfacht gesagt, ist es die Kraft.
kWh (Kilowattstunden) steht für eine Energiemenge. Vereinfacht also die Energiemenge, die benötigt wird, wenn die vorgenannte Kraft während 1 Stunde ausgeübt wird.

Also gilt:

Die Ladeleistung rechnet sich in kW. "Pro Stunde" ist da fehl am Platz - eine Leistung ist eine Leistung. Ein Verbrennungsmotor gibt auch nicht 136 PS pro Stunde ab. Sondern 136 PS. Richtig ist stattdessen, dass man 22 kWh pro Stunde laden kann. Kilowattstunden sind eine Energiemenge bzw. Arbeit.
Wie kann man sich das merken? Mit 22 kWh kann man eine Stunde lang fahren, wenn man es schafft, den Verbrauchsanzeiger im Model S (oranger Zeiger rechts vom Tacho) auf 22 kW (ohne h) zu halten. Das ist bei etwa 100 km/h der Fall. Fährt man schneller, kommt die Verbrauchsanzeige auf (zum Beispiel) 44 kW. Das würde bedeuten, dass dieselben 22 kWh schon nach einer halben Stunde verbraucht sind. Umgekehrt kann ich bei 22 kW Ladung die dafür benötigte Energie - nämlich 22 kWh - in einer Stunde "auftanken". Wenn mein Lader aber nur 11 kW Leistung hat, kann ich in einer Stunde nur 11 kWh laden. Zum Nachtanken der 22 kWh benötige ich also 2 Stunden.

Ein Beispiel macht's verständlich

Ein grosser Akku des Tesla Model S fasst bekanntlich 85 kWh. Also soviel Energie, dass damit ein Föhn mit 1000 W Leistung (= 1 kW) während 85 Stunden Ihre Haare trocknen könnte.

Für Fachspezialisten: Selbstentladung etc. werden vernachlässigt.
Für Friseusen: Bei sprödem Haar nur 40 Stunden föhnen.

Wer mitdenkt, stromt länger

Die Elektroinstallation und die Absicherung im Gebäude bestimmen, wieviel "Strom" bezogen werden kann. Natürlich müssen die Zuleitungen die erforderlichen Durchmesser aufweisen.
Generell gilt: Alle Informationen hier haben nur informativen Charakter. Sie geben die Meinung nach bestem Wissen und Gewissen von zahlreichen befragten Fachleuten wieder. Aus rechtlichen Gründen müssen wir aber gleichzeitig jede Haftung ablehnen und wir betonen, dass jeder Nutzer selbst für sein Handeln verantwortlich ist. Auch können Installationen von Ort zu Ort abweichen und z.B. durch Abnützung der Kontakte, durch schlecht montierte Dosen oder beim Einziehen in die Rohre angescheuerte Kabel schon bei geringerem Strombezug heiss werden. Im dümmsten Fall kann das zu einer Entzündung führen, bevor die möglicherweise weit entfernte Sicherung anspricht. Gesunder Menschenverstand ist deshalb immer ein guter Ratgeber und ein regelmässiger Griff an Stecker und Kabel zur Prüfung der Wärmeentwicklung ratsam.

In der Praxis treffen wir in Europa hauptsächlich folgenden Konstellationen an:

230V 10A (hauptsächlich in der Schweiz). Ist das Haus nicht uralt, kann man bis 13A belasten.
230V 13A (fast ganz Europa, auch alle neueren Häuser in der Schweiz).
230V 16A (fast bei allen Schuko-Dosen in Europa sowie bei den CEE16 blau-Steckern einphasig (genannt Campingstecker))
400V 10A dreiphasig (in der Schweiz gibt es noch den T15-Stecker, fast immer sind aber die Zuleitungen auf 16A abgesichert)
400V 16A dreiphasig (in der Schweiz gibt es dafür den T15 und den gleich aussehenden T25-Stecker)
400V 16A dreiphasig CEE16 (der rote runde Stecker ist zum Glück eine neue EU- und sogar weltweite Norm)
400V 32A dreiphasig CEE32 (der rote runde Stecker ist zum Glück eine neue EU- und sogar weltweite Norm)

Wechselstrom und Gleichstrom

Es gibt zwei Arten von Strom. Diese unterscheiden sich aber nicht im Gebrauch, sondern einzig in der Gewinnung. Jeder Stromfluss hat zwei Pole: der Pluspol, bei dem die (negativ geladenen) Elektronen angesaugt werden und der Minuspol, bei dem dieselben wieder herausgegeben werden. Was genau ist nun aber der Unterschied und wann wird was warum verwendet?

Wechselstrom

Wechselstrom ändert seine Richtung und Polarität periodisch. Er hat sich in der Stromübertragung anfangs des 20. Jahrhunderts durchgesetzt und wird weltweit am häufigsten für die Stromübertragung verwendet. Da Wechselstromleitungen geschaltet werden können, eignen sie sich für den Betrieb im vermaschten Netz. Wechselstrom hat den Vorteil, dass die Spannung mittels eines Transformators erhöht und vermindert werden kann. Für eine möglichst verlustarme Übertragung über weite Strecken werden hohe Spannungen verwendet, die bis zum Endverbraucher auf eine niedrige Spannung transformiert werden.

Gleichstrom

Bei Gleichstrom ändert der elektrische Strom seine Richtung nicht. Der Nachteil von Gleichstromleitungen ist, dass sie nur mit aufwändiger und teurer Technik schaltbar sind und sich deshalb noch nicht für den Einsatz im vermaschten Netz eignen. Sie werden deshalb aktuell für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen verwendet und über Transformationsstationen an das 50Hz-Versorgungsnetz angeschlossen. Diese formen die zu übertragende Energie von Wechselstrom in Gleichstrom und am Ende der Übertragungsstrecke wieder von Gleichstrom in Wechselstrom um, damit der Strom im Wechselstromnetz weiter transportiert werden kann.

Quelle: swissgrid.ch

Schutz und Normen

"Das Gerät entspricht den Normen" – was bedeutet das für den Kunden und wie kann man das überprüfen?
Gleich vorweg die ernüchternde Tatsache: Das CE-Zeichen, das die Normeneinhaltung anzeigt, ist bislang Eigendeklaration der Hersteller. Immer mehr kritische Stimmen meinen dazu: "Wo kein Kläger, kein Richter."
Um selbst besser beurteilen zu können, was einem serviert wird, deshalb hier etwas Basis-Wissen.

FI-Schutz (Fehlerstrom-Schutzschalter)

Heute offiziell genannt "RCD" (Residual Current protective Device)

Ein FI-Schutz darf bei elektrischen Installationen nicht fehlen, soviel wissen die meisten darüber. Was aber ist die Aufgabe eines solchen Schutzes und wie funktioniert er?
Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen verhindern gefährlich hohe Fehlerströme gegen Erde und können lebensgefährliche Stromschläge verhindern.
Der FI-Schutz wird in einem beliebigen Stromkreis eingebaut. Er misst in diesem Stromkreis die zu- und die abfliessende Strommenge. Sind diese beiden Werte identisch, so besteht keine Gefahr. Ist ein Wert aber grösser als der andere, so bedeutet das, dass irgendwo im Stromkreis ein Defekt besteht, bei dem Strom aus dem Kreis heraus geleitet wird - und somit auf Menschen oder Gegenstände übertragen werden kann. Erreicht dieser Unterschied einen gewissen Wert, so wird der FI-Schutz ausgelöst und der Stromkreis wird blitzschnell unterbrochen.

FI Typ A

Typ A erfasst Wechselfehlerströme sowie pulsierende Gleichfehlerströme. Das ist der Standard-FI und er ist kostengünstig. Er unterbricht den Stromkreis, sobald Fehlerströme über 30mA (Milliampère) erreicht werden.

FI Typ A (EV)

Ein Fehlerstromschutzschalter (FI/RCD) - speziell für Elektrofahrzeuge entwickelt.
Er ist eigentlich eine Kombination von FI A und FI B. Letzterer löst aber früher aus als normale FI B, um zu verhindern, dass allfällig vorgeschaltete weitere FI A nicht blind werden. Mit einem normalen FI B würden diese nämlich vormagnetisiert und ihre Schutzwirkung verlieren. Ein FI A (EV) unterbricht den Stromfluss bei Wechselfehlerströmen über 30 mA und bei Gleichfehlerströmen über 6mA.

FI Typ B

Gegenüber dem Typ A erfasst der Typ B neben Wechselfehlerströmen und pulsierenden Gleichfehlerströmen zusätzlich noch glatte Gleichfehlerströme.

FI vom Typ B lösen in der Regel ebenfalls bei 30mA aus und machen deshalb jedoch vorgelagerte (z.B. in Gebäude verbaute) FI A blind. Können glatte Gleichfehlerströme nicht ausgeschlossen werden, ist ein FI B vorgeschrieben - obwohl wir wie gesagt einen FI A (EV) empfehlen. Denn lädt zum Beispiel in Renault Zoe (bekannt für seine Gleichfehlerströme mangels galvanischer Trennung) und fällt gleichzeitig der Föhn in die Badewanne, sollte Mutti nicht darin sitzen, weil eben der Haus-FI-A nicht mehr auslöst.
Jede Ladestation muss übrigens in der Zuleitung über einen eigenen FI verfügen. Die Zuleitung darf keine Abzweiger aufweisen (d.h. es dürfen keine anderen Verbraucher angeschlossen werden). Werden mehrere Ladestationen versorgt, ist die Summe zusätzlich mit einem FI abzusichern, um sich summierende Fehlerströme abzufangen. Wir empfehlen anstatt eines kostenintensiven FI Typ B, einen FI Typ A (EV) mit DC-Fehlerstromerkennung.

Normen

Normen legen qualitäts- und sicherheitstechnische Standards fest. Obwohl sie keinen gesetzlichen Charakter haben, sind sie in vielen Bereichen doch verbindlich. Oft sind sie auch Voraussetzung für eine korrekte Zulassung von Produkten - gerade im elektrischen Bereich.
In der noch jungen Elektromobilität kam vielen diesbezüglichen Normen bis ca. Ende 2015 nur Empfehlungscharakter zu. Zwischenzeitlich wurden diese Vorgaben aber sehr praxisnah verbessert und seit anfangs 2016 stellen sie so eine Art Mindestqualitätsstandard dar.
Die Hersteller deklarieren mit der Anbringung des bekannten CE-Zeichens, dass sie dafür bürgen, dass ihr Produkt den geltenden Anforderungen genügt bzw. die geltenden Normen erfüllt werden.
Die elektrischen Normen werden weltweit von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) mit Sitz in Genf festgelegt. Untergeordnet bestimmt das europäische Komitee für elektrotechnische Normung (CENELEC) die europäischen Normen, jedes Land selbst wiederum die landesspezifischen Normen.
Diese Normen besagen, wie ein Gerät aufgebaut sein muss, damit es als 'sicher' gelten kann. Die Normen beziehen sich vorwiegend auf folgende Punkte:

Legende

A	Ampère
V	Volt
W	Watt
VA	Voltampere = Volt x Ampère = Watt

kW	Kilowatt (Masseinheit für Leistung)
kWh	Kilowattstunden (Masseinheit der Energiemenge)
AC	Alternating Current = Wechselstrom. Das öffentliche Stromnetz wird mit Wechselstrom betrieben.
DC	Direct Current = Gleichstrom. Batterien und Akkus funktionieren mit Gleichstrom.
Hz	Hertz. Schwingungsfrequenz im Wechselstromnetz. In Zentraleuropa hat man sich auf 50 Hz geeinigt, d.h. das Stromnetz wechselt 50 mal pro Sekunde die Polarisierung zwischen + und -.

CCS	Combined Charging System (AC/DC-Ladung)
CHAdeMO	Japanischer Stecker für DC-Ladung. Gesprochen "tschademoo".
EN	Europäische Norm
CEE	International Commission on Rules for the Approval of Electrical Equipment
CEE16, CEE32, CEE63, CEE125	Nach CEE genormte Stecker, weltweit im Einsatz. Die Zahl bezeichnet die maximal durchleitbaren Ampère.
E-Driver	Fahrer eines Elektroautos
EV	Electric Vehicle (Elektrofahrzeug)
FI-Schutzschalter	Fehlerstrom-Schutzschalter
FI A	FI, der Wechselfehlerströme erkennt und den Strom abschaltet, meist ab 30mA
FI B	FI, der Gleichfehlerströme erkennt und den Strom abschaltet, meist ab 10 bis 30mA. Nutzlos für den Einsatz bei E-Autos, da diese Menge Gleichfehlerstrom vorgelagerte FI A blind macht und deren Auslösung verunmöglicht.
FI A (EV)	FI, der Wechselfehlerströme ab 30mA sowie Gleichfehlerströme ab 6mA erkennt und den Strom abschaltet. Entwickelt speziell für die Bedürfnisse beim EV-Laden.
IEC	International Electrotechnical Commission (Normierungsgremium)
Induktives Laden	Kabelloses Laden durch Magnetfelder
IP	International Protection Codes, beschreiben den Schutz gegen Berührung/Staub sowie gegen Wasser
Kapazitives Laden	Kabelloses Laden mithilfe von elektrischen Feldern
Konduktives Laden	Laden durch direkten Stromanschluss via Kabel

RCD	Residual Current Device (englisch für FI-Schutzschalter)
TCO	Total Cost Of Ownership (Anschaffungs- und Betriebskosten über den gesamten Nutzungszeitraum)

L	Kürzel für die Phase ("Leiter") bei Kabeln und Steckverbindungen. Bei dreiphasigen Verbindungen werden die Leiter nummeriert in L1, L2 und L3.
N	Kürzel für den Neutralleiter bei Kabeln und Steckverbindungen.
PE	Kürzel für den Schutzleiter (Potential Erde) bei Kabeln und Steckverbindungen.
Phase	Stromleiter, der in einem Kabel den Strom aus dem Netz zum Schalter oder zur Dose führt. Braune, graue oder schwarze Ummantelung. Bezeichnet mit „L“.
Neutralleiter	Transportiert Strom vom Verbraucher zurück ins Netz, sodass der Ausgleich geschaffen wird. Gelbe oder blaue Ummantelung. Bezeichnung „N“. Umgangssprachlich oft noch "Nullleiter" genannt.
Schutzleiter	Leiter, der den potentiellen Körperstrom zur Erde abführt. Bezeichnung „PE“, von Potential Erde. Umgangssprachlich oft "Erde", "Erdung" oder "Erdleiter" genannt.

Mode1, Mode2, Mode3, Mode4	Lademodi, die sich auf die Art der Ladung von EVs beziehen.
Typ 1, Typ 2, Typ 3(a-c)	Steckertypen, die speziell für das Laden von EVs entwickelt wurden.