E-Ladestationen für Gewerbebetriebe

Elektromobilität gibt Ihnen als Unternehmen die Chance, sich als nachhaltigen Betrieb und fortschrittlichen Arbeitgeber zu positionieren. Gleichzeitig bringt es auch finanzielle Vorteile. Eine Ladestation ist schnell installiert – doch im Voraus gibt es einiges zu klären. Die Installation erfordert eine klare Strategie.

Die Härz AG übernimmt für Sie die Planung und Installation und stellt einen einwandfreien Betrieb Ihrer Ladestationen sicher.

Das spricht für Elektromobilität

Oftmals ist der Umstieg auf Elektromobilität auch eine Imagefrage. Es gibt es aber noch viele weitere gute Gründe für Elektrofahrzeuge.

  • Kosteneinsparungen durch tiefere Wartungskosten und Einsparungen bei Treibstoffen
  • Erwartungen von Kunden und Mitarbeitenden
  • Umweltfreundlicher als Benzin- und Dieselfahrzeuge

Die Investition in eine E-Mobility Infrastruktur lohnt sich also gleich mehrfach. Bei der Planung ergeben sich dabei allerdings auch einige Fragen. Besonders bei der Infrastruktur der Ladestationen raten wir, das Thema strategisch und langfristig zu planen.

Bedürfnisse unterschiedlicher Anspruchsgruppen an eine E-Ladestation

Die Anspruchsgruppen in Unternehmen haben sehr unterschiedliche Bedürfnisse:

Unternehmen wollen sich als nachhaltigen und attraktiven Arbeitgeber positionieren und längerfristig in der Mobilität Geld einsparen. Den Kunden und Arbeitnehmenden will man eine zeitgemässe Infrastruktur bieten.

Mitarbeitende wollen ihre Elektroautos unkompliziert und überall an den Strom anschliessen können – zu Hause und am Arbeitsplatz und das zu einem günstigen Tarif. Aufgrund langer Arbeitswege soll man unterwegs schnell laden können.

Kunden wollen ihre Elektrofahrzeuge auf dem Kundenparkplatz aufladen, während sie zu Besuch sind. Im Gegensatz zu den Mitarbeitenden sind die Aufenthalte in der Regel kürzer womit die Geschwindigkeit des Ladevorgangs eine wichtigere Rolle spielt.

Zwei Typen von Ladestationen: Wallbox und Ladesäule

Die Bedürfnisse der Anspruchsgruppen unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich der Ladezeit sowie örtlichen Gegebenheiten. Die Auswahl an Lademöglichkeiten ist sehr gross. Es lässt sich zwischen AC-Laden und DC-Laden unterscheiden. Im privaten und nicht-öffentlichen Bereich ist vor allem das AC-Laden verbreitet, während sich das DC-Laden für Schnellladestationen im öffentlichen Bereich wie zum Beispiel auf Autobahnraststätten eignet. Aufgrund des Einflusses auf die Ladegeschwindigkeit könnten so den Kunden zum Beispiel DC-Ladestationen und den Mitarbeitenden AC-Ladestationen zur Verfügung gestellt werden.

Zudem kann zwischen einer an der Wand installierten Wallbox (auch Wandladestation genannt) mit einem Anschluss oder einer im Aussenbereich installierten Ladesäule mit mehreren Anschlüssen gewählt werden. Wallboxen eignen sich zum Beispiel gut für Tiefgaragen, während Ladesäulen häufig auf Aussenparkplätzen eingesetzt werden. Beide Ladestationen decken im Bereich des AC-Ladens ein breites Leistungsspektrum bis maximal 22 kW ab.

Beispiel Wallbox
Beispiel Ladesäule

Betriebsarten der Ladestationen: AC- und DC-Laden
Ladestationen werden entweder mit Wechselstrom (AC) oder Gleichstrom (DC) betrieben. Sie unterscheiden sich in Bezug auf die Spannung (Volt) und der Leistung (Watt), was wiederum einen Einfluss auf die Ladegeschwindigkeit hat.

Bei Heimladestationen und am Arbeitsplatz wird üblicherweise empfohlen, das Fahrzeug langsam, also mit geringen Stromstärken zu laden. Dafür werden Wechselstrom (AC) Ladestationen bis 11 kW verwendet. Das System verfügt über einen Typ 2 Anschluss und kann intelligent gesteuert werden.

Unterwegs, insbesondere wenn es schnell gehen soll, können Schnellladungen erforderlich sein.

AC = Wechselstrom


DC = Gleichstrom
3.7 kW (16 A / 230 V / 1-phasig)11 kW (16 A / 400 V / 3-phasig)22 kW* (32 A / 400 V / 3-phasig)43 kW (63 A / 400 V / 3-phasig)> 50 kW (ab 125 A / 500 V)
Zu HauseZu Hause / ArbeitArbeit / Unterwegs / (zu Hause)UnterwegsUnterwegs

*Nicht zu empfehlen für zu Hause: Hausanschluss meist auf 25 A abgesichert. Müsste verstärkt werden, was zu erhöhten Investitionskosten führt.

Die richtige Wahl der Leistung Ihrer E-Ladestation 

Beim Kauf einer Ladestation sind im Hinblick auf die Leistung einige Punkte zu beachten.

Ladeleistung
Mit einer starken Ladeleistung von 11 kW kann das Elektroauto in sechs bis acht Stunden voll aufgeladen werden. Beträgt die Leistung nur 3 kW, dauert das Laden entsprechend länger.

Wie lange das Aufladen effektiv geht, hängt vom schwächsten Glied der Kette ab. Ein Elektrofahrzeug mit nur 3.6 kW Ladeleistung wird auch an einer 11 kW-Ladestation nicht schneller geladen. Idealerweise haben Ladestation und Elektroauto die gleiche Spitzenleistung.

Schnellladefähigkeit
Damit das Elektroauto unterwegs schnell aufgeladen werden kann, wird ein Gleichstromanschluss (CCS oder CHAdeMO) benötigt. Dieser ist in den meisten E-Autos verbaut oder nachrüstbar.

Zu Hause sollte Vollladen innert 6 bis 8 Stunden möglich sein. Um 20 kWh Elektrizität aufzuladen, welche für 100 km Reichweite benötigt werden, dauert es mit einer 10 kW Leistung zwei Stunden. Entsprechend dauert es über 6 Stunden, wenn nur mit 3 kW aufgeladen werden kann.

Ladezeiten
Neben der Batteriekapazität, Ladefähigkeit des Autos (ein- oder dreiphasig) und Ladeleistung ist die Ladezeit auch abhängig vom Akkuladestand (je voller, desto langsamer) sowie der Aussentemperatur, welche idealerweise zwischen 15 bis 20°C liegt.

BatteriekapazitätLeistung und Spannung*Zeit für VollladungLeistung Schnellladung DCZeit für 80% LadungReichweite nach der Ladung
21 kWh3.5 kWh/240V~ 6 Stunden20 kW< 1 Stunde~ 100 km
60 kWh10 kWh/400V~ 6 Stunden60 kW< 1 Stunde~ 300 km
90 kWh15 kWh/400V~ 6 Stunden90 kW< 1 Stunde~ 450 km
132 kWh22 kWh/400V~ 6 Stunden132 kW< 1 Stunde~ 650 km

*Stromanschluss zu Hause

Installation Ladeinfrastruktur - das gilt es zu beachten

Der Anteil von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen wird in Zukunft stark zunehmen. Deshalb ist bei Neubauten zu empfehlen bereits notwendige Vorbereitungen zu treffen, auch wenn Sie noch kein Elektroauto besitzen. So kann später eine Ladestation einfach und günstig installiert werden.

Platzierung, Montage und Absicherung
Die Ladestation wird fest mit dem Wechselstromnetz verbunden oder der Anschlusspunkt muss mit einer Steckdose ausgestattet sein. Die Installation sollte in jedem Fall durch ein qualifiziertes Unternehmen wie der Härz AG ausgeführt werden. Für die Abrechnung der Energie muss keine Vorrichtung erstellt werden, da die verbrauchte Energie direkt über den Hauptzähler des Eigenheims abgerechnet werden muss.

Die Zuleitung zur Ladestation soll möglichst kurz sein. Eine sinnvolle Höhe für die Ladestation ist zwischen 100cm und 150cm ab Boden. Bei Parkplätzen im Freien wird empfohlen, ein Schutzdach zu installieren, damit direkte Sonneneinstrahlung vermieden werden kann. Elektrofahrzeuge verfügen üblicherweise über Kabel von 3 bis 5 Meter Länge. Eine Halterung erleichtert die Nutzung der Ladeinfrastruktur.

Jede Ladestation/Steckdose muss einzeln abgesichert und mit einem eigenen Fehlerstromschutzschalter (FI Typ B) oder einer Kombination der beiden geschützt werden. Je nach Ladestation und Hersteller ist ein spezieller FI-Typ erforderlich. Bei manchen Ladestationen ist der FI-Schalter bereits integriert, was die Kosten erheblich senken kann.

Installationsanzeige
Die Ladeinfrastruktur muss mit einer Installationsanzeige beim Energieversoger gemeldet werden. Dabei kann der Energieversorger ein zusätzliches Anschlussgesuch einfordern. Am besten sprechen Sie sich im Voraus mit dem Energieversorger ab. Wird die Ladestation im Aussenbereich erstellt, kann zudem eine Baubewilligung nötig sein.

Photovoltaik und Stromspeicher
Bei vorhandenen oder geplanten Energieproduktionsanlagen wie z.B. Photovoltaikanlagen oder Stromspeicherlösungen ist das elektrische Lastmanagement für die Optimierung des Eigenverbrauchs zu berücksichtigen. Als Vorbereitung für die hierzu notwendige Kommunikation zwischen Ladepunkt, Stromspeicher und Elektroverteiler wird die Montage eines Installationsrohrs M25 empfohlen, sofern die Kommunikation kabelgebunden vorgesehen ist.

Lastmanagement
Ein zentrales Thema der Elektroladeinfrastruktur ist das Lastmanagement der Ladestationen. Viele Ladestationen haben hohe Anschlussleistungen und wenn mehrere Ladestationen vorhanden sind, kann nicht an jeder Ladestation gleichzeitig die volle Ladeleistung zur Verfügung gestellt werden. Dies macht in den meisten Fällen auch keinen Sinn, da diese grossen Reservationen der Leitungen und Absicherung der Elektroinstallation bedeuten würde. Daher wird auf ein Lastmanagement zurückgegriffen. Es gibt ein statisches und dynamisches Lastmanagement.

Beim statische Lastmanagement werden an alle Ladestationen einen fixen maximalen Ladestrom vorgegeben. Diese Einstellung wird an allen Ladestationen getätigt, sodass die vorgeschaltete Hauptabsicherung nicht überlastet wird. Der Nachteil ist, dass bei keiner Ladestation die volle Ladeleistung abgerufen werden kann. Eine «Reservation» der elektrischen Energie, ist immer für alle Ladestationen nötigt, auch wenn nur eine Ladestation lädt. Ein kurzes Beispiel soll dies verdeutlichen. Es werden 10 Ladestationen Betrieben, die je 16A benötigen und die vorgeschaltete Sicherung stellt 100A zur Verfügung. Damit diese Sicherung nun nicht überlastet wird, werden alle Ladestationen auf 10A parametriert, sodass alle Ladestationen gleichzeitig betrieben werden können. Wenn jedoch nur eine Ladestation in diesem Beispiel betrieben wird, kann ebenfalls nur mit einem Ladestrom von 10A geladen werden, obwohl 90A der Vorsicherung nicht benötigt werden.

Anders beim dynamischen Lastmanagement. Dieses teilt nun die nicht benötigte elektrische Energie auf alle Ladestationen auf und regelt diese je nach Bedarf hoch und runter. Der Vergleich mit dem vorherigen Beispiel zeigt, dass bei voller Auslastung von 10 Ladestationen immer nur 10A zur Verfügung stehen. Jedoch wird nun, bei gleichzeitiger Nutzung von 7 Ladestationen allen einen Strom 14.29A zur Verfügung gestellt, statt nur 10A. So werden alle Elektrofahrzeuge schneller aufgeladen und die Wartezeit verringert sich. Oft wird so ein dynamisches Lastmanagement auch direkt vom Hersteller geliefert, es ermöglicht die direkte Regelung unter den Ladestationen. Es ist jedoch auch möglich, ein Hersteller unabhängige Regelung zu realisieren. Der Aufwand für eine solche Programmierung und dass Engineering ist jedoch gross und nicht kosteneffizient.

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Solarpanels Photovoltaik

Dann könnte die Installation einer Photovoltaikanlage eine sinnvolle Investition sein. Eine Ladestation lässt sich optimal integrieren. Die Elektro Härz AG hat sich auch auf Photovoltaikanlagen spezialisiert und beratet Sie gerne.

www.photovoltaik-schweiz.ch

Fördermassnahmen Elektromobilität

Die Webseite der Organisation Swiss eMobility gibt Ihnen einen Überblick über die finanzielle Unterstützung bei Elektrofahrzeugen und Ladestationen.

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Kennen Sie die Fördermassnahmen Ihrer Gemeinde und Kantons für Elektroautos oder Ladestationen? Geben Sie Ihre Postleitzahl ein und senden das Formular ab.

5 Gründe für Elektromobilität

Elektromobilität
  • Geringerer CO2 Ausstoss als ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor
  • Keine toxikologischen Abgase wie Feinstaub, Benzol, usw.
  • Geringere Lärmbelastung aufgrund elektrisch betriebenem Motor
  • Weniger Ausgaben für Treibstoff durch das Laden zu Hause
  • Tiefere Reparaturkosten durch minimalen mechanischen Verschleiss

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