Wallbox Installation

E-Auto Ladestation selbst installieren – Ratgeber

Durch die aktuelle KFW-Förderung von Ladestation von Elektroautos (Wohngebäude)  für den Kauf und den Anschluss von 900 Euro pro Ladepunkt , an privat genutzten Stellplätzen in Wohngebäuden ist ein regelrechter Boom entstanden. Dort, wo es möglich ist, sollte jeder, der die Möglichkeiten hat, diese Förderung ausnutzen und eine eigene Wallbox zu Hause installieren.

Wallbox Installation: Wer handwerklich geschickt ist und zum Beispiel die Montagearbeiten selbst erledigt bzw. die Leitungen zur Wallbox selbst verlegt, muss nur noch eine Fachfirma für die Anschlussarbeiten der Wallbox beauftragen. Somit decken sich eventuell im günstigsten Fall die Kosten mit der KFW-Förderung.

In diesem Artikel erfahren Sie alle Details, auf die Sie achten müssen, damit Sie sich möglichst kostengünstig zu Ihrer eigenen Wallbox zu Hause kommen.

Warum sollte man sich eigentlich eine Wallbox installieren?

Viele gehen sicherlich davon aus, dass man das Elektroauto doch auch an einer normalen Kraft- oder Schuko-Steckdose laden kann …?

Das stimmt schon, jedoch hat dies einige Nachteile, weshalb sich die Installation einer Wallbox schnell rechnet und die Sicherheit auch eine große Rolle spielt. Die drei wichtigsten Argumente, eine Wallbox zu installieren, sind:

1.  Die Ladeeffizienz 

Das Laden an einer normalen Haushaltssteckdose ist zwar möglich, jedoch kostet das Laden (laut einer Studie vom ADAC) hier bis zu 30 % mehr als mit einer Wallbox. Beim Laden an einer normalen Schuko-Steckdose entstehen enorme Ladeverluste, die verpuffen und deshalb nicht genutzt werden können. Sicherlich spart man sich anfangs die Kosten für die Anschaffung und die Installation der Wallbox, jedoch, wenn man das E-Auto regelmäßig an einer Schuko-Steckdose lädt, entstehen so viel Mehrkosten, sodass sich eine Installation einer Wallbox schnell rechnet. Zudem erhält man aktuell noch eine lukrative KFW-Förderung (Die Förderung ist befristet.). Bitte auf der KFW-Seite prüfen, welche Förderungen aktuell sind.

Die Ladung an einer normalen Schuko-Steckdose, die mit 16 A abgesichert ist, würde sich eine Ladeleistung von ca. 3.680 Watt ergeben (Spannung 230 Volt x Strom 16 Ampere = Ladeleistung 3.680 Watt). Das wäre maximal möglich. Realistisch ist das jedoch nicht, da Wärmeverluste entstehen und es sehr fraglich ist, ob die vorhandene Elektroinstallation eine mehrstündige Ladung mit 3,7 KW aushält. Kurzzeitig ist das Laden an einer Schuko-Steckdose zwar möglich, auf Dauer aber auf keinen Fall zu empfehlen.

Zudem würde das Laden viel zu lange dauern. Wenn im Idealfall 3,7 KW das Elektroauto 4 Stunden laden, wären gerade mal 14,8 KW aufgeladen. Mit einer 11-KW-Wallbox geht es in der Regel 3-mal so schnell.

Eine vorhandene Schuko-Steckdose zum Laden zu nutzen, ist nicht nur wegen der Ladeeffizienz und der Ladegeschwindigkeit nachteilig, sondern auch wegen der Zuverlässigkeit und der Sicherheit. Beim Laden eines Elektroautos wird die Elektroinstallation aufs Äußerste über mehrere Stunden strapaziert. Dies geht auf Dauer sicherlich nicht gut. Im ungünstigsten Fall könnte ein Brand entstehen.

Sollte jemand trotzdem sein E-Auto auf Dauer an einer Schuko-Steckdose laden, sollte er auf jeden Fall mal von einer Elektrofachkraft die vorhandene Elektroinstallation prüfen lassen (Leitungen und Absicherung). Es sollte unbedingt auch ein FI-Schutzschalter installiert sein.

Die Vorteile einer Wallbox (E-Auto Ladestation)

• Die Ladung des E-Autos geht mit einer Wallbox in der Regel recht schnell
• Die eigene Wallbox zu Hause kann jederzeit genutzt werden, im Gegensatz zu öffentlichen Ladestationen
• Im Idealfall hat der Wohnungseigentümer eine Fotovoltaikanlage + Stromspeicher installiert ⇒ somit fallen fast keine Kosten an und man fährt mit seinem eigenen Strom
• Mit einer Wallbox wird die Ladeleistung automatisch geregelt. Das E-Auto kommuniziert mit der Wallbox über die max. verfügbare Leistung, somit wird immer die maximal mögliche Leistung geladen
• Eine maximale Sicherheit und Zuverlässigkeit beim Laden
  • Das Fahrzeug wird erst mit Strom versorgt, wenn eine sichere Verbindung hergestellt wurde
  • Ladestecker wird beim Laden im Fahrzeug verriegelt und kann nicht abgezogen werden
  • Viele Ladestationen haben einen integrierten FI-Schutzschalter mit RCD-TYP-A (30 mA)
• Einige Wallbox-Hersteller haben auch einen Stromzähler integriert
• Protokollierung: Je nach Ausführung können Daten bzgl. der Ladevorgänge protokolliert werden, zum Beispiel für Abrechnungen gegenüber mehreren Benutzern (Kostenübersicht)
• Bei Wallboxen, die eine eigene App anbieten, ist unter anderem eine ständige Überwachung möglich
• Vernetzung über WLAN oder LAN
• Einbindung ins Smart-Home möglich

Wallbox Installation ⇒ Welcher Ort eignet sich am besten?

Eine Wallbox kann als Ladestation frei stehend zum Beispiel über eine Ladesäule, aber auch an einer Wand montiert werden. Vorab sind jedoch mehrere wichtige Details zu beachten:

1. Schutz vor äußeren Einflüssen

Da viele Wallboxen im Freien installiert werden, haben sie von Haus aus eine IP-Schutzklasse von mindestens IP54. Das bedeutet Schutz gegen Staubablagerungen (5) und Schutz gegen allseitiges Spritzwasser (4). Es ist jedoch ratsam, die Wallbox vor äußeren Witterungseinflüssen zu schützen. Sonneneinstrahlung, Regen und Frost über Jahre machen sich irgendwann negativ bemerkbar. Wenn möglich, sollte deshalb eine Überdachung der Wallbox angebracht werden oder die Wallbox innerhalb einer Garage unter einem Carport oder ein überdachter Abstellplatz.

2. Installationsspezifische Voraussetzungen

Ist eine nachträgliche Kabelverlegung vom Verteiler zur Wallbox möglich? Ist der Hausanschlusswert (öffentliches Stromnetz) groß genug? Da die meisten Wallboxen eine Ladeleistung von 11 bzw. 22 Ampere erreichen, sollte dementsprechend auch die Elektroinstallation dafür ausgelegt sein. Wichtig vorab:

•  Eine Ladeeinrichtung für E-Autos sind beim Netzbetreiber anzumelden und bei mehr als 11 kW Leistung sind diese auch genehmigungspflichtig 

Für den Anschluss ist dementsprechend auch ein Starkstromanschluss erforderlich und im Verteiler eine 3-polige Absicherung mit einem Leitungsschutzschalter und einem FI-Schutzschalter. Es sollte deshalb vorab geprüft werden, ob im Verteiler noch Platz für den Anschluss bzw. für die Absicherung vorhanden ist. Auch sollte eine machbare Kabelverlegung geprüft und dementsprechend der ideale Platz für die Wallbox ausgewählt werden.

Falls etwa eine Ladestation mit 22 KW gewünscht wird, ist bei einer maximalen Kabellänge von 25 Meter ein Kabelquerschnitt von 6 mm² erforderlich und eine 3-polige Absicherung mit 32 Ampere (Kabelquerschnitt berechnen).

Falls also der Netzbetreiber keine Einwände für die Installation einer Wallbox hat bzw. auch der Elektroverteiler alle Gegebenheiten erfüllt, um die Absicherung des Anschlusses zu realisieren, ist entsprechend der Wallbox, die Kabellänge und der Kabelquerschnitt so zu wählen, damit auch die gewünschte Ladeleistung erreicht wird.

3. Stolperfallen vermeiden

Das Ladekabel sollte auf keinen Fall zur Stolperfalle werden. Dementsprechend sollte die Ladebuchse am E-Auto sich auch auf der gleichen Seite der Wallbox befinden. Auch sollte auf die richtige Kabellänge des Ladekabels beim Kauf geachtet werden. Lieber ein wenig länger als zu kurz.

Wallbox-Komponenten

• Gehäuse
• Anschlusseinheit
• Installationsschutz durch vorgeschaltete Leistungsschalter und RCD-TYP-A (30mA)
• Erdschlusssensor 6 mA DC
• Controller EVCC (Electric Vehicle Charge Controller)
• Energiezähler (optional)
• Installationsschütz
• Ladestecker (TYP 2 Stecker)

Wallbox Installation ⇒ Planung, Zuschuss, Material, Anschluss-Bedingungen

Nachdem nun geklärt ist, welcher Ort für die Installation (unter Berücksichtigung installationsspezifischer Voraussetzungen) am geeignetsten ist, welche Ladeleistung entsprechend den Gegebenheiten die Wallbox haben soll, kann nun der KFW-Zuschuss beantragt werden.

Wichtig zu wissen: Nicht alle Wallboxen sind zuschussfähig. Vorher prüfen, welche für einen Zuschuss infrage kommen. Die Bundesregierung hat  ein Förderprogramm privater Ladestationen (Wallbox-Förderung) für Autos mit E-Antrieb bzw. Plug-in-Hybride für Privatpersonen aufgelegt. Gefördert werden dabei 11 KW Ladestationen an Stellplätzen, Garagen oder Carports. Der Zuschuss beträgt 900 Euro. Es sind jedoch einige Bedingungen zu erfüllen. Der Zuschuss bezieht sich nicht nur auf den Kauf der Wallbox, sondern auch auf die Installation. Es gibt den Zuschuss auch für 22 KW Wallboxen, jedoch muss diese aktuell auf 11 KW gedrosselt werden. Weitere Voraussetzungen können auf der KFW-Seite nachgelesen werden.

Wer keinen Zuschuss beantragt, kann natürlich sofort mit der Installation beginnen.

(Die Förderung der KFW für Ladestationen von Elektroautos (Wohngebäude) 440 läuft nur befristet!!!)

Nachdem eine Wallbox nach den erläuterten Kriterien gekauft wurde, kann diese an dem besten geeigneten Platze montiert werden. Danach kann das Anschlusskabel vom Elektroverteiler zur Wallbox verlegt werden. Entsprechend der Anschlussleistung der Wallbox und der Kabellänge kann der Leitungsschutzschalter zur Absicherung im Verteiler besorgt werden.

Die DIN VDE 0100-722 schreibt vor, dass für Ladestationen von E-Autos ein eigener Stromkreis benötigt wird. Also nicht auf einen vorhandenen Stromkreis legen, sondern separat absichern.

Zudem muss auch ein FI-Schutzschalter/RCD (Fehlerstromschutzschalter Typ-A, Typ-B oder Typ A-EV) verwendet werden, der einen max. Bemessungsdifferenzstrom von 30 mA aufweist.

Weiterhin müssen Schutzvorkehrungen gegen Gleichfehlerströme (DC-Fehlerströme) vorgesehen werden, häufig sind diese jedoch bereits in der Wallbox integriert.

Optional kann eine Wallbox über WLAN oder Netzwerkkabel auch mit dem Internet verbunden werden. Somit kann man von überall, zum Beispiel mittels Smartphones darauf zugreifen bzw. überwachen. Weiter kann es auch Sinn machen, eine Kameraüberwachung zu installieren.

• 💡Örtliche Voraussetzungen prüfen (Genehmigung beim Netzbetreiber, Platz im Elektroverteiler für FI-Schutzschalter, Leitungsschutzschalter)
• 💡Zuschuss für KFW Förderung für Ladestationen (Wohngebäude) 440 beantragen (Zuschuss ist befristet). Erst nach der Genehmigung darf mit der Installation begonnen werden
• 💡Ideale Wallbox besorgen, entsprechend der jeweiligen installationsspezifischen Voraussetzungen, der gewünschten Ladeleistung und der technischen Ausstattung
• 💡Anschlusskabel (Querschnitt und Kabeltyp) für die Wallbox entsprechend der Leistung und Kabellänge bestimmen
• 💡Den idealen Verlegeweg des Anschlusskabels vom Elektroverteiler zur Wallbox nach den örtlichen Gegebenheiten festlegen (Leerrohre, Kabelkanal, Rohre, Erdreich?)
• 💡Entsprechende Absicherung prüfen und festlegen, welche Leitungsschutzschalter und FI-Schutzschalter besorgt werden müssen
• 💡Wallbox am festgelegten Platz montieren
• 💡Anschlusskabel verlegen
• 💡Festlegen, ob zusätzliche Installationen wie Netzwerkkabel (Internet) oder Kameraüberwachung infrage kommen
• 💡Fachfirma für die Anschlussarbeiten und Abnahme beauftragen
• 💡 (KFW-Zuschuss) Nachweis der Inbetriebnahme der Fachfirma bzw. Rechnungen von Wallbox, Material bei der KFW einreichen (muss über 900 Euro sein, sonst keinen Zuschuss)

Wallbox Installation ⇒ Kabeltyp und Querschnitt festlegen ⇒ Kabel selbst verlegen

Wer sich zusätzliche Kosten für die Installation sparen möchte, kann die Kabel vom Elektroverteiler zur Wallbox selbst verlegen. Da die Anschlussarbeiten ohnehin von einer Fachfirma erledigt werden sollten, empfiehlt es sich, vorab mit der Fachfirma zu sprechen und eine Abstimmung bezüglich der Verlegearbeiten für das Anschlusskabel zu treffen.

Häufig sind in Elektroverteiler Leerrohre übrig. Vorab sollte deshalb mit einer Zugspirale geprüft werden, ob eventuell Leerrohre für das Anschlusskabel hergenommen werden können. Falls dies nicht der Fall ist, kann eine Aufputz-Installation zum Beispiel mit einem weißen Kabelkanal oder Installationsrohren für die Kabelverlegung infrage kommen. Auf jeden Fall sollte die Dimension des Kanals lieber etwas größer gewählt werden, damit eventuell nachträglich noch weitere Kabel (Netzwerkkabel) mit verlegt werden können.

Fall die Ladestation im Freien nur über das Erdreich erreichbar ist, muss ein Erdkabel (NYY-J) verwendet werden. Ansonsten reicht ein Installationskabel NYM-J in den häufigsten Fällen aus. Bei extremen Bedingungen, wie feuchte Räume, im Freien, in landwirtschaftlichen, in feuergefährdeten Bereich empfiehlt sich eine hochwertige Gummileitung H07RN-F für den Anschluss. Sie ist langlebig und geeignet bei extremen Temperaturen von -25 °C bis +60 °C. Dieses Kabel darf jedoch nicht im Erdreich verlegt werden. 

Welcher Kabelquerschnitt sollte zur Ladestation verlegt werden ⇒ Absicherung des Kabels

Die Dimension der Zuleitung hängt hauptsächlich davon ab, welche Ladeleistung (Leistungsaufnahme) die Wallbox hat und wie weit der Verlegeweg (Leitungslänge) vom Elektroverteiler zur Wallbox ist. Je dicker der Querschnitt, desto höher die Leistung. An vielen Ladestationen lässt sich die maximale Leistungsaufnahme zusätzlich einstellen.

Beispiele bei einem 3-Phasen-Kraftstrom-Anschluss. Da in privaten Wohnungen eine 11-KW-Wallbox meist ausreichend ist, würde hier folgender Kabelquerschnitt ausreichen.

• 11 KW Wallbox ⇒Leitungslänge bis 20 Meter: Kabelquerschnitt 5 x 2,5 mm² ⇒ Absicherung im Verteiler mit einem Leitungsschutzschalter B16A
• 11 KW Wallbox ⇒Leitungslänge bis 40 Meter: Kabelquerschnitt 5 x 4 mm² ⇒ Absicherung im Verteiler mit einem Leitungsschutzschalter B25A
• 11 KW Wallbox ⇒Leitungslänge bis 70 Meter: Kabelquerschnitt 5 x 6 mm² ⇒ Absicherung im Verteiler mit einem Leitungsschutzschalter B32A

Würde eine 22 KW Ladestation zur Installation infrage kommen, müssten folgende Kabelquerschnitte verlegt werden:

• 22 KW Wallbox ⇒Leitungslänge bis 25 Meter: Kabelquerschnitt 5 x 6 mm² ⇒ Absicherung im Verteiler mit einem Leitungsschutzschalter B32A
• 22 KW Wallbox ⇒Leitungslänge bis 50 Meter: Kabelquerschnitt 5 x 10 mm² ⇒ Absicherung im Verteiler mit einem Leitungsschutzschalter B40A

Der FI-Schutzschalter für die Wallbox

Jede Ladestation muss auch durch einen Fehlerstrom-Schutzschalter (FI-Schutzschalter) abgesichert sein. Ein Elektroauto läuft über Gleichstrom, dabei kann es zu Gleichstrom-Fehlern kommen. Der FI-Schutzschalter verhindert diese gefährlichen Fehlerströme. Dadurch können diese Ströme nicht mehr auftreten, vorher löst der FI-Schalter aus und trennt die Wallbox vom Netz.

Dabei ist zu beachten: Grundsätzlich gibt es zwei Arten FI-Schutzschaltern: Typ A und Typ B. Viele Ladestationen haben intern eine eigene eingebaute Gleichstrom -DC-Fehlerüberwachung. Sollte diese integriert sein, reicht der wesentlich günstigere FI-Schutzschalter Typ A. Sollte dies nicht der Fall sein, muss der wesentlich teurere FI-Schalter TYP B in den Unterverteiler eingebaut werden. Es könnte auch sein, dass in der Wallbox bereits der FI-Schutzschalter installiert ist. Dies muss vorher unbedingt geprüft werden. Wichtig: Sollte nicht der richtige oder der falsche „FI“ installiert sein, kann ein sicheres Laden nicht erfolgen! 

Es muss ein FI-Schutzschalter mit einem Bemessungsfehlerstrom 30 mA installiert werden. Er wird in den Unterverteiler bzw. Zählerschrank eingebaut. Er wird in der Regel vor dem Leitungsschutzschalter für die Wallbox zu installiert.

Nützliche Ergänzungen, die bei der Wallbox Installation eventuell infrage kommen könnten

Energiemessgerät

Den Verbrauch bzw. die Leistungsdaten der Wallbox immer im Blick zu haben, ist eine nützliche Erweiterung, die Sinn macht. Manche Geräte verfügen bereits über ein integriertes Energiemessgerät. Man kann darauf zum Beispiel über eine App zugreifen. Sollte kein Energiemessgerät integriert sein, könnte man in den Unterverteiler (in die Zuleitung zur Wallbox), so ein Messgerät installieren. Im Handel sind diese Geräte gar nicht so teuer.

Beleuchtung

Eine Beleuchtung, die mit einem automatischen Bewegungsmelder bei Dunkelheit das Licht einschaltet, ist oft sinnvoll. Dies erleichtert sicherlich das Anbringen der Steckvorrichtung am Elektroauto bzw. der allgemeinen Sicherheit.

Netzwerkanschluss

Optional kann eine Wallbox über WLAN oder Netzwerkkabel auch mit dem Internet verbunden werden. Somit kann man von überall, zum Beispiel mittels Smartphones darauf zugreifen bzw. überwachen.

Kameraüberwachung

Auch eine Überwachung der Ladestation mittels einer Kamera, die zum Beispiel über WLAN oder netzwerkunabhängig gesteuert ist, macht häufig Sinn. Die Kamera kann so eingestellt werden, dass alle Bewegungen rund um die Ladestation aufgezeichnet und gespeichert werden. Somit kann man das Überwachungsmaterial auch nachträglich überprüfen.

Wallbox Installation in der Praxis

Praxisbeispiel, wie die Wallbox Installation aussehen kann.

Ausgangslage:

Installation einer Wallbox von „VW Elli Charger pro“ in der Garage. Unterverteiler in der Garage mit eigenem FI-Schutzschalter vorhanden. Zuleitung zum Unterverteiler 5 x 6 mm², mit 35 A abgesichert.

Da im 3-reihigen Unterverteiler in der Garage noch genügend Platz für die Absicherung der Wallbox besteht, kann die Wallbox dort problemlos abgesichert werden. Der Leitungsweg ist sehr einfach und kann über einen weißen 20 x 30 mm Kabelkanal erfolgen. Die Kabellänge des Kraftstromanschlusses zur Wallbox beträgt nur ca. 10 Meter.

Da die Wallbox mit maximal 11 KW begrenzt ist, reicht ein NYM-J 5 x 2,5 mm² in meinem Fall hier völlig aus. Das Kabel wird mit einem Leistungsschalter B-16A  3-polig im Unterverteiler abgesichert. Der FI-Schalter im Unterverteiler ist ein 40/0,03 A TYP-A. Er reicht ebenfalls aus, da meine Wallbox von VW Elli Charger pro eine integrierte Gleichstrom-DC-Fehlerüberwachung besitzt und somit gut abgesichert ist.

Zusätzlich wird noch ein Netzwerkkabel CAT 6 oder CAT7* von der Wallbox zum Kommunikations-Verteiler im Keller verlegt, um die Wallbox ins eigene Hausnetzwerk einzubinden.

Wallbox Installation Bsp. Materialliste:

• 1 Wallbox VW Elli Charger pro
• 1 Leitungsschutzschalter 3-pol. B-16A*
• 1 FI-Schutzschalter 40/0,03 A TYP-A*
• 10 Meter Installationskabel 5 x 2,5 mm² *
• 20 Meter Netzwerkkabel CAT 6 *
• 8 Meter Kabelkanal weiß 20 x 30 mm*
• Befestigungsmaterial
• 2 Meter Litzen 10 qm²(Verdrahtung)
• Aderendhülsen 10 qm²

Als erster Arbeitsschritt muss durch eine 12 cm starke Ziegelwand, in der Garage ein Loch für die Kabeldurchführung gebohrt werden.

Danach wird die Wallbox an dem idealen Platz in der Garage angebracht. Wallbox öffnen, Bohrlöcher für die Befestigung anzeichnen. Es werden 4 Befestigungspunkte mit 8 mm Bohrungen benötigt.

Nun den Kabelkanal senkrecht über der Wallbox zur Decke und von dort waagrecht unterhalb der Decke bis zum Unterverteiler montieren.

Nachdem der Kabelkanal montiert ist, können das Anschlusskabel vom Unterverteiler zur Wallbox verlegt werden. Gleichzeitig wird auch Netzwerkkabel mit in dem Kabelkanal verlegt. Allerdings endet dies nicht im Unterverteiler, sondern wird in ein leeres Installationsrohr, das im Kommunikationsverteiler im Keller endet, eingezogen.

Nun das Anschlusskabel und das Netzwerkkabel nach der genauen Anleitung im Installationshandbuch in die Wallbox einführen und dabei vorher das Kabel auf die richtige Länge abschneiden und abisolieren. Vor dem Anschluss sind die 5 Sicherheitsregeln zu beachten.

Installation Wallbox ⇒ Anschluss

• Ader Braun Klemme L1
• Ader Schwarz Klemme L2
• Ader Grau Klemme L3
• Ader Blau Klemme N
• Ader Grüngelb Klemme PE

Sonstige Fragen zur Wallbox-Installation

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