Schieflast beim Laden von Elektroautos: Grundlagen und Anschlussregeln

Einphasiges Laden kann die drei Phasen eines Stromanschlusses unterschiedlich belasten. Im PURELOAD Ratgeber erfahren Sie, wie Schieflast entsteht und worauf Sie bei Wallboxen, mobilen Ladestationen und mehreren Ladepunkten achten sollten.

Inhaltsverzeichnis

1. Was ist Schieflast und wie entsteht sie?

2. Warum ist eine gleichmäßige Belastung der Phasen wichtig?

3. Einphasiges und dreiphasiges Laden: die Unterschiede

4. Welche Anschlussregeln und Schieflastgrenzen gelten?

5. Schieflast bei Wallboxen und mobilen Ladestationen begrenzen

6. Mehrere Ladepunkte: Phasenverteilung und Lastmanagement

7. Praktische Tipps für Planung und Installation

1. Was ist Schieflast und wie entsteht sie?

Schieflast bezeichnet eine ungleichmäßige Belastung der drei Außenleiter eines Drehstromnetzes. Diese werden im Alltag meist als Phasen L1, L2 und L3 bezeichnet.

Einphasige Verbraucher beziehen Strom über eine dieser Phasen. Dreiphasige Verbraucher nutzen dagegen alle drei. Werden leistungsstarke einphasige Geräte überwiegend derselben Phase zugeordnet, entsteht eine entsprechend ungleichmäßige Belastung.

Beim Laden eines Elektroautos hängt die Phasennutzung nicht allein von der Ladestation ab. Entscheidend ist auch, ob der Bordlader des Fahrzeugs einphasiges, zweiphasiges oder dreiphasiges AC-Laden unterstützt.

Was bedeutet „Schieflastverordnung“?

Der Begriff wird gelegentlich verwendet, ist aber keine präzise Bezeichnung für die maßgeblichen Anforderungen. Relevant sind insbesondere die Technischen Anschlussregeln, die Technischen Anschlussbedingungen des Netzbetreibers und das konkrete Anschlusskonzept.

2. Warum ist eine gleichmäßige Belastung der Phasen wichtig?

Eine möglichst ausgewogene Belastung hilft, die vorhandene Netz- und Anschlusskapazität sinnvoll zu nutzen.

Spannungsqualität unterstützen

Eine starke Unsymmetrie kann zu unterschiedlichen Spannungsverhältnissen auf den Phasen beitragen. Wie stark sich das auswirkt, hängt unter anderem von der Netzstruktur und der übrigen Belastung ab.

Einzelne Phasen nicht überlasten

Ein Stromanschluss kann seine zulässige Belastung auf einer einzelnen Phase erreichen, obwohl die gesamte Anschlussleistung noch nicht ausgeschöpft ist.

Deshalb genügt es bei der Planung nicht, ausschließlich die Summe aller Leistungen in Kilowatt zu betrachten.

Ladeinfrastruktur besser auslegen

Eine passende Phasenverteilung kann ermöglichen, mehrere Fahrzeuge zu laden, ohne einzelne Außenleiter unnötig stark zu beanspruchen.

Wichtig: Schieflast und Überlastung sind unterschiedliche Begriffe. Eine ungleichmäßige Belastung ist nicht automatisch eine Überlastung, muss aber bei Planung und Betrieb berücksichtigt werden.

3. Einphasiges und dreiphasiges Laden: die Unterschiede

Beim AC-Laden wandelt der Bordlader im Fahrzeug den bereitgestellten Wechselstrom in Gleichstrom für die Batterie um. Seine Ausstattung bestimmt, wie viele Phasen das Fahrzeug tatsächlich nutzen kann.

Die Werte gelten näherungsweise bei 230 beziehungsweise 400 Volt. Sie beschreiben die technisch mögliche Leistung – nicht automatisch die zulässige Betriebsweise an einem bestimmten Anschluss.

Eine dreiphasige Wallbox macht das Fahrzeug nicht dreiphasig

Ein Fahrzeug mit einphasigem Bordlader nutzt auch an einer dreiphasigen Wallbox nur eine Phase. Eine leistungsfähigere Wallbox ändert die Ladetechnik des Fahrzeugs nicht.

AC- und DC-Laden unterscheiden

Beim DC-Laden übernimmt ein externes Ladegerät die Stromumwandlung. Ein geeignet ausgelegter DC-Lader kann seinen Netzanschluss dreiphasig belasten und dem Fahrzeug Gleichstrom bereitstellen.

Die einphasige AC-Ladefähigkeit des Fahrzeugs begrenzt deshalb nicht dessen DC-Ladeleistung.

4. Welche Anschlussregeln und Schieflastgrenzen gelten?

In Deutschland ist 4,6 kVA ein wichtiger Wert bei der Beurteilung einphasiger Anschlüsse und zulässiger Unsymmetrie. Bei einem Leistungsfaktor nahe eins entspricht dies ungefähr 4,6 kW beziehungsweise 20 A bei 230 Volt.

Der Wert bedeutet jedoch nicht, dass jede Phase eines Drehstromanschlusses insgesamt nur mit 4,6 kW belastet werden darf. Eine symmetrisch dreiphasig betriebene 22-kW-Wallbox kann beispielsweise etwa 7,4 kW je Phase aufnehmen.

Den gesamten Anschluss betrachten

Für die Bewertung können mehrere Ladeeinrichtungen sowie weitere relevante Anlagen am gemeinsamen Anschluss eine Rolle spielen. Die zulässige Betriebsweise lässt sich deshalb nicht ausschließlich anhand eines einzelnen Produktdatenblatts bestimmen.

Einphasige 7,4-kW-Ladegeräte richtig einordnen

Ein Ladegerät mit 32 A einphasiger Stromaufnahme kann technisch ungefähr 7,4 kW bereitstellen. Diese Leistung darf an einem deutschen Netzanschluss aber nicht ohne Prüfung der geltenden Vorgaben ausgeschöpft werden.

Ob eine Begrenzung, eine geeignete Symmetrieeinrichtung oder ein anderes abgestimmtes Anschlusskonzept erforderlich ist, muss der Elektrofachbetrieb mit dem Netzbetreiber klären.

Anmeldung ist ein separates Thema

Eine Begrenzung der einphasigen Ladeleistung ersetzt nicht die notwendigen Meldungen und Anschlussverfahren. Auch die Anforderungen an Steuerbarkeit sind getrennt von der Schieflastbegrenzung zu betrachten.

5. Schieflast bei Wallboxen und mobilen Ladestationen begrenzen

Fahrzeugdaten prüfen

Ermitteln Sie zunächst die maximale AC-Ladeleistung und die unterstützte Phasenanzahl Ihres Fahrzeugs. Die beworbene DC-Schnellladeleistung liefert darüber keine ausreichende Auskunft.

Zulässigen Ladestrom einstellen

Wenn das Fahrzeug einphasig lädt, kann eine Begrenzung des Ladestroms erforderlich sein. Die Einstellung muss zum Anschlusskonzept und zu den geltenden Vorgaben passen.

Nicht jede Ladestation begrenzt einphasigen Betrieb automatisch korrekt für jeden Standort. Prüfen Sie die Herstellerangaben und die Möglichkeiten zur installationsseitigen Konfiguration.

Mobile Geräte am jeweiligen Anschluss prüfen

Beim Wechsel des Ladeorts können sich Absicherung, zulässige Belastung und Phasenzuordnung ändern.

Ein Adapter von CEE blau auf CEE rot stellt keinen echten Drehstrom bereit. Die Versorgung bleibt einphasig; entsprechend sind die Grenzen des ursprünglichen Anschlusses maßgeblich.

Phasenumschaltung berücksichtigen

Manche Systeme wechseln beim PV-Überschussladen zwischen einphasigem und dreiphasigem Betrieb. Auch dabei müssen die zulässigen Phasenströme eingehalten werden.

Die Umschaltung muss von Ladeeinrichtung und Steuerung unterstützt werden und zum Fahrzeug passen.

6. Mehrere Ladepunkte: Phasenverteilung und Lastmanagement

Bei mehreren Ladepunkten ist wichtig, welche Phase ein einphasig ladendes Fahrzeug jeweils nutzt.

Phasen sinnvoll zuordnen

Durch eine fachgerecht geplante, versetzte Phasenzuordnung können einphasige Ladevorgänge auf unterschiedliche Außenleiter verteilt werden.

Das hilft, garantiert aber allein noch keine gleichmäßige Belastung: Die Zahl der gleichzeitig ladenden Fahrzeuge und deren Stromaufnahme ändern sich im Betrieb.

Phasenbezogene Messung nutzen

Ein geeignetes dynamisches Lastmanagement kann die tatsächlichen Ströme je Phase erfassen und die Ladefreigaben entsprechend anpassen.

Ein System, das ausschließlich die Gesamtleistung begrenzt, erkennt nicht zwangsläufig, dass eine einzelne Phase bereits ihre zulässige Belastung erreicht hat.

Grenzen und Ausfälle berücksichtigen

Die Steuerung muss sowohl die Anschlussgrenzen als auch die Belastbarkeit nachgelagerter Stromkreise beachten. Bei fehlenden Messwerten oder Kommunikationsproblemen sollte ein definiertes Verhalten vorgesehen sein, etwa eine reduzierte Ladeleistung.

Lastmanagement ersetzt weder Leitungsschutz noch Fehlerstromschutz.

7. Praktische Tipps für Planung und Installation

Vor dem Kauf

Prüfen Sie:

• Die AC-Ladeleistung und Phasenanzahl des Fahrzeugs.

• Die verfügbaren Anschlüsse am Ladeort.

• Die Einstellmöglichkeiten der Ladeeinrichtung.

• Die Unterstützung für phasenbezogenes Lastmanagement.

• Den Bedarf an zusätzlichen Ladepunkten.

Bei der Installation

Lassen Sie Anschlussleistung, Leitungen, Schutzmaßnahmen und Phasenverteilung durch einen Elektrofachbetrieb prüfen. Die Planung sollte auch den Betrieb mit einphasig ladenden Fahrzeugen berücksichtigen.

Bei Änderungen

Ein Fahrzeugwechsel, zusätzliche Ladepunkte oder neue leistungsstarke Verbraucher können die Belastungsverteilung verändern. Lassen Sie bestehende Einstellungen bei solchen Änderungen überprüfen.

Fazit: Entscheidend ist die tatsächliche Belastung der Phasen – nicht allein die maximale Leistung der Ladestation. Eine passende Strombegrenzung, durchdachte Phasenverteilung und geeignete Steuerung ermöglichen netzverträgliches Laden.