Ladetechnik: Wie funktioniert eine Wallbox für ein E-Auto?

Der Gebrauch von Haushaltssteckdosen und wie sie verwendet werden, ist den meisten Menschen hinlänglich bekannt. Im Grunde könnte man sie sogar zum Laden eines Elektroautos einsetzen. Doch Experten raten davon ab. Warum das so ist, beleuchtet unser heutiger Ratgeberbeitrag zum Thema Wallboxen. Wir erklären Ihnen, wie eine Wallbox aufgebaut ist, wie sie funktioniert und welche Vorteile sie gegenüber einer einfachen Steckdose besitzt.

Viele E-Autobesitzer fragen sich: „Wozu brauche ich eigentlich eine Wallbox?“ Schließlich befindet sich doch eine Steckdose in der Garage. Diese klassischen Stromanschlüsse sind jedoch nicht für eine derart hohe Dauerbelastung ausgelegt, wie sie beim Laden eines Elektrofahrzeugs anfallen. Sie leisten maximal 3,7 Kilowatt (kW). Selbst das Aufladen eines Kleinwagens würde mindestens 15 Stunden benötigen. Zudem können Kabel und Verbindungselemente in der Steckdose überhitzen. Schlimmstenfalls kommt es zu einem Kurzschluss und es besteht Brandgefahr.

Bei einer Wallbox hingegen kann es durch die integrierten Sicherheits- und Kühlsysteme nicht zu einer Überhitzung kommen. Denn so eine Ladeeinrichtung fürs E-Auto ist weit mehr als nur eine Steckdose, an der Sie Ihr Ladekabel anschließen. Vereinfacht ausgedrückt könnte man eine Wallbox als Steuergerät für den Ladevorgang bezeichnen. Sie sorgt in erster Linie dafür, dass der Strom in idealer Geschwindigkeit, also mit hoher Effizienz in den Akku gelangt. Zugleich sind Schutzvorrichtungen integriert, die Überlastungen und Fehlerströme vermeiden.

Moderne Wallboxen sind so konzipiert, dass sie den Stromfluss permanent überwachen und ihn bei Unregelmäßigkeiten sofort regeln. Außerdem kommunizieren ihre intelligenten Schaltkreise mit der Ladeelektronik des Autos und passen die Ladegeschwindigkeit an die Aufnahmeleistung der Batterie an. Dieses Lastmanagement schont den Akku und steigert dessen Lebensdauer. Übrigens wird nur dann Strom verbraucht, wenn das Ladekabel auch tatsächlich am Auto angeschlossen ist. Dadurch werden Strom-Unfälle bei der Handhabung vermieden – Beispiel spielende Kinder in der Garage.

Anders als klassische Steckdosen mit 230 bis 250 Volt benötigt die Wallbox für eine optimale Nutzung einen Starkstromanschluss. Hier liegt ein Dreiphasen-Wechselstrom mit einer Spannung von 400 Volt an, der mit bis zu 32 Ampere abgesichert ist und mit fünf statt drei Adern, sowie einem höheren Leitungsquerschnitt, an das Stromnetz angeschlossen wird. Im Resultat steht deutlich mehr Power zur Verfügung: Der Ladevorgang erfolgt etwa fünfmal schneller als an der Steckdose. Die Installation sollte daher ausschließlich durch eine Elektrikerfachkraft vorgenommen werden.

Für das Zuhause bieten sie aktuell eine Leistung von bis zu 22 kW. Die meisten Modelle für den Hausgebrauch stellen 11 kW zur Verfügung, was für das Familienauto mehr als ausreichend ist. Erfahren Sie dazu mehr in unserem Ratgeberbeitrag: Welche Wallbox brauche ich, 11 kW oder 22 kW?

Grundsätzlich kann eine Wallbox auch normal über Wechselstrom angeschlossen werden, wobei dann nur eine maximale Ladeleistung von 3,7 kW möglich ist. Äquivalent zur Haushaltssteckdose, jedoch mit den Sicherheitsfeatures einer Wallbox.

Für die Installation einer Wallbox kommt entweder eine Wandmontage oder die Befestigung an einer Standsäule in Frage. Auf diese Weise kann die Ladeeinrichtung komfortabel an der Garagen- oder Hauswand montiert werden. Bei Stellplätzen im Freien empfiehlt sich hingegen die Errichtung einer Standhalterung. Wichtig ist, dass die Wallbox aus Sicherheitsgründen permanent an das Stromnetz angeschlossen werden muss. Dazu kann das stromführende Kabel entweder unter dem Putz oder auf der Wand verlegt werden. Bei einer Außeninstallation sind entsprechende Erdarbeiten erforderlich.

Wallboxen bieten heutzutage ein modernes und kompaktes Design, das sich harmonisch in die Garagen- oder Außengestaltung einfügt. In der Regel handelt es sich um ein geschlossenes Gehäuse mit oder ohne Display. Einige Modelle verfügen über ein Internetmodul, sodass Sie die Ladehistorie oder Verbrauchsdaten im Webbrowser oder in einer speziellen App abrufen können. Weiterhin sind Ladesysteme mit Zugangssicherung möglich, die zum Beispiel in einem Mehrfamilienhaus mit Gemeinschafts-Tiefgarage zum Einsatz kommen können.

Auch bei der Verbindung zum E-Auto gibt es Unterschiede. So bieten manche Wallboxen eine Steckdose, an der das zum Elektrofahrzeug zugehörige Ladekabel angeschlossen werden kann. Andere Modelle sind direkt mit einem fest angebrachten Ladekabel ausgerüstet. Das bietet Ihnen den Komfort, dass Sie Ihr Kabel nicht erst aus dem Kofferraum herausholen und an der Wallbox anschließen müssen. Es lässt sich einfach am Gehäuse aufwickeln.

Dabei sollten Stecker und Buchse zusammenpassen. Derzeit gibt es vier unterschiedliche Steckertypen fürs E-Auto. Während der Wechselstrom-Typ 1 in US-Fahrzeugen weit verbreitet ist, nutzen unsere europäischen Modelle überwiegend den Typ 2. Dieser ist neben den fünf Standardanschlüssen für dreiphasiges Laden zusätzlich mit zwei Kontaktstiften ausgestattet. Diese ermöglichen die Kommunikation zwischen der Ladeeinrichtung und dem Auto. Darüber hinaus sind noch die beiden Steckertypen CHAdeMo und CCS für Gleichstrom üblich, die für Schnellladesysteme mit bis zu 350 kW vorgesehen sind.

Ganz gleich, ob Sie eine Ladestation für Zuhause oder eine Ladestation für Ihr Unternehmen benötigen: Mit einer Wallbox geht das Aufladen des E-Autos nicht nur wesentlich schneller, sondern auch noch sicherer. Durch das intelligente Strommanagement lassen sich überdies laufende Kosten sparen. Zudem können Sie von attraktiven Förderungen profitieren, die sich bei Anschaffung und Installation auszahlen.