Innenleben einer Ladestation

FI-Schutzschalter

Zunächst durchläuft der Strom den Fehlerstromschutzschalter (FI). Dieser überwacht den Stromkreis und löst aus, sobald ein Fehlerstrom (AC) erkannt wird.
So wird sichergestellt, dass bei einem Defekt an der Zuleitung oder der Station keine Gefahr für Personen oder Anlagen entsteht. Der FI ist damit das erste Sicherheitsnetz der Ladestation.

Installationsschütz

Nach dem FI fließt der Strom durch das Installationsschütz – im Prinzip ein ferngesteuerter Ein-/Ausschalter. Es startet und stoppt den Stromfluss, sobald ein Signal von außen kommt, beispielsweise durch die Phasenstromerkennung oder den Start des Ladevorgangs.

Phasenstromerkennung

Das Stromnetz in Gebäuden besteht aus drei sogenannten Phasen, die im Gleichgewicht bleiben müssen. Die Phasenstromerkennung misst, ob das Fahrzeug übermäßig Strom aus einer oder mehreren Phasen zieht. Wird das Netz dadurch unausgeglichen, sendet das System ein Signal an das Installationsschütz – der Ladevorgang wird automatisch gestoppt, um die Netzstabilität zu gewährleisten.

DC-Fehlerstrommodul

Während der FI den Wechselstrom (AC) überwacht, schützt das DC-Fehlerstrommodul die Ladestation auf der Fahrzeugseite. Es verhindert, dass fehlerhafte Gleichströme (DC) aus dem Fahrzeug in den Hausanschluss gelangen und dort Elektronik oder Sicherheitseinrichtungen beeinträchtigen.

In manchen Wallboxen ist stattdessen ein FI-Schalter Typ B verbaut, der sowohl AC- als auch DC-Fehlerströme erkennt. Das separate DC-Modul hat jedoch einen Vorteil: Es prüft die Situation nach einem Fehler erneut und kann in vielen Fällen den Betrieb automatisch wieder aufnehmen – ohne manuelles Eingreifen.

Energiezähler

Wenn keine Fehlerströme erkannt wurden, fließt der Strom weiter zum Energiezähler. Hier wird der tatsächliche Stromverbrauch in kWh gemessen – also nur der Strom, der wirklich im Fahrzeugakku ankommt. Der Eigenverbrauch der Station wird nicht mitgemessen, was eine eichrechtskonforme Abrechnung ermöglicht. FahrerInnen bezahlen somit nur die Energie, die tatsächlich geladen wurde.

Logging Gateway

Im Logging Gateway werden die Energiewerte aus dem Zähler signiert und gespeichert. Diese Signierung stellt sicher, dass die Werte unverändert und nachvollziehbar bleiben – ein wichtiger Bestandteil für den rechtssicheren Betrieb und die transparente Abrechnung von Ladevorgängen.

Notfall-Kondensator

Bei einem Stromausfall würde der Betrieb der Ladestation unterbrochen – und die Steckerverriegelung bliebe aktiv. Hier greift der Notfall-Kondensator ein: Er sorgt dafür, dass sich der Stecker trotzdem entriegeln lässt, damit das Ladekabel sicher abgezogen werden kann.

EVCC – das Gehirn der Ladestation

Der Electric Vehicle Charge Controller (EVCC) ist das zentrale Steuerungsmodul der Ladestation. Er kommuniziert mit dem Fahrzeug, dem DC-Fehlerstrommodul und der Phasenstromerkennung und schaltet über das Installationsschütz den Ladevorgang frei. Kurz gesagt: Ohne den EVCC würde keine Ladestation funktionieren.

Backend

Moderne Ladestationen verfügen zusätzlich über ein Backend-System, das Daten von EVCC und Energiezähler über eine SIM-Karte oder Internetverbindung an eine Cloud überträgt.
Dort können NutzerInnen und Ladevorgänge in einer Software verwaltet, abgerechnet und gesteuert werden. Mehrere Ladestationen lassen sich so intelligent vernetzen, um den verfügbaren Strom effizient zu verteilen – das ist die Grundlage für ein smartes Lastmanagement.

Fazit

Eine Ladestation ist weit mehr als eine Steckdose. Sie vereint präzise Messtechnik, intelligente Steuerung und höchste Sicherheitsstandards. Dank moderner Softwarelösungen wird sie zum Herzstück einer sicheren, effizienten und nachhaltigen Ladeinfrastruktur.