Prüfung von E-Ladestationen und E-Ladekabeln

Prüfung von E-Ladestationen und E-Ladekabeln – Wenn es nach den Plänen der Bundesregierung rund um Energiewende und Mobilität geht, soll bis zum Jahre 2030 eine Million Ladesäulen in Deutschland für die Versorgung von mindestens 7 Millionen Elektrofahrzeugen sorgen.

Hier ergeben sich aufgrund verschiedener Vorschriften Pflichten für den Betreiber, diese regelmäßig ähnlich einer Elektrogeräteprüfung nach DGUV Vorschrift 3 auf ihre elektrische Sicherheit zu prüfen.

Da Ladesäulen häufig im öffentlichen oder halböffentlichen Raum stehen, beispielsweise auf Parkplätzen oder Tiefgaragen, sind hier nicht nur die Vorschriften der Berufsgenossenschaften zu beachten, wie die DGUV V3 (ehemals BGV A3). Parallel gilt für ein Unternehmen ebenfalls die Betriebssicherheitsverordnung und im Falle der Aufstellung in einem für die Öffentlichkeit erreichbaren Bereich gilt ganz allgemein die Verkehrssicherungspflicht nach §823 BGB. Diese Vorschriften regeln die Pflicht zur Überprüfung, die tatsächlichen Prüfschritte werden von den einschlägigen VDE Normen vorgegeben. Hierdurch ist der Begriff „VDE-Prüfung“ gängig. Bei Handwerksunternehmen, die der Innung angehören, ist unter der Marke E-Check die Dienstleistung einer DGUV V3 Prüfung zu verstehen.

Unterschiede der Prüfung von Ladesäulen zur Prüfung einer „normalen“ Hausinstallation nach DGUV V3

Prüfung von E-Ladestationen und E-Ladekabeln – Die Durchführung der Prüfung von fest installierten Elektroanlagen incl. Betriebsmitteln wie Wallboxen oder Ladesäulen weist einige Unterschiede zur Prüfung ortsveränderlicher elektrischer Betriebsmitte auf. Gemeinsam ist beiden, dass für die Ermittlung der jeweiligen Prüfintervalle eine entsprechende Gefährdungsbeurteilung nach DGUV V3 (bzw. früher BGV A3) zur Prüffristermittlung erstellt werden muss. Da auf derartige Anlagen andere Beanspruchungen einwirken als auf beispielsweise den PC im Büro, sind hier deutlich kürzere Fristen zu veranschlagen, oft jährlich oder kürzer.

Die Prüfung von Elektroverteilungen (oft als Installationsprüfung oder Prüfung der fest installierten Betriebsmittel nach DGUV V3 bezeichnet) wird mit anderen Prüfgeräten (Installationstestern) durchgeführt. Zur Durchführung der notwendigen Messungen der Anlage nach DGUV V3 muss diese in der Regel abgeschaltet werden, um Messungen bspw. des Isolationswiderstandes vornehmen zu können. Bei Vorhandensein von empfindlichen Bauteilen wie Überspannungsableiter oder FI-Schalter Typ B oder A-EV müssen diese geeignet behandelt werden, da diese keine Spannungen über 250V vertragen.

Je nach Typ der Ladesäule kann diese über installierte Transformatoren und sonstige Schaltelemente zur Bereitstellung von Gleichstromladung (DC) verfügen, und sich somit drastisch von den sonst üblichen Wechselstromverteilungen unterscheiden. Somit gliedert sich die Prüfung einer Ladestation für Elektromobilität in zwei Teile: die Prüfung des vorgelagerten Niederspannungsnetzes bzw. Unterverteilungen und den Test der ladestationsspezifischen Elemente. Für letztere werden spezielle Adapter benötigt, damit die Prüfgeräte an den Anschluss der Ladesäule angeschlossen werden können. Hierbei werden meist die modernen Typ-2 Stecker verwendet.

 

Prüfung von E-Ladestationen und E-Ladekabeln

Ladekabel- ortsveränderliche Betriebsmittel nach DGUV Vorschrift 3?

Oftmals ist die Einstufung von Ladekabeln strittig- gehören diese bei einem fest an der Ladesäule angeschlossenen Ladekabel zur Prüfung der Säule dazu? Oder sind die gleichen Kabel, wenn sie lose mit jeweils einem Typ-2 Stecker vorliegen, ortsveränderliche Betriebsmittel und müssen mit einem Gerätetester aufgrund DGUV V3 geprüft werden? Ein weiterer interessanter Fall sind die sogenannten „Notladekabel“, die jedem Elektroauto beiliegen. Mit diesen Geräten, auch als ICCB bezeichnet, lässt sich ein Fahrzeug an jeder haushaltsüblichen Schukosteckdose aufladen. Zum Schutz des Benutzers befinden sich in der Steuereinheit diverse Schutzmechanismen, unter anderem eine Gleichfehlerstromerkennung. Diese soll verhindern, dass bei einer defekten Ladeelektronik Gleichstrom aus der Batterie ins vorgelagerte Netz gespeist wird und unter Umständen installierte FI-Schalter Typ A unbrauchbar macht, indem diese in Sättigung gehen.

Spätestens bei Ladekabeln mit integriertem ICCB verschwimmt diese Grenze, da zur fachgerechten Prüfung nach DGUV Vorschrift 3 Adapter notwendig sind- auch können gängige Gerätetester keine Gleichfehlerströme in der benötigten Höhe erzeugen, sodass aus arbeitspraktischen Gründen Ladekabel für E-Mobilität meist mit einem Installationstester geprüft werden. Hier gibt die DGUV Vorschrift 3 dem Prüfer die Freiheit, die passenden Geräte auszuwählen.

Prüfung von E-Ladestationen und E-Ladekabeln – Durchführung der Prüfung, allgemeiner Teil

Bei der Prüfung von E-Ladestationen nach DGUV Vorschrift 3 wird allgemein vorgegangen wie bei jeder Prüfung einer Festinstallation. Es wird geprüft, ob Unterlagen der Erstprüfung vorliegen, sowie Vollständigkeit von Dokumentation wie Schaltplänen und Beschriftung von Steckdosen und Schaltern. Das vorgelagerte Netz bis zur Unterverteilung wird bei der DGUV Prüfung bis zum Unterverteiler der Ladesäule geprüft wie jede normale Installation auf Grundlage der VDE 0105 bzw. bei einer Erstprüfung nach VDE 0100-600. Diese VDE Prüfung beinhaltet die normalen Schritte wie Nachweis der Niederohmigkeit des Schutzleiters, Einhaltung der Isolationswiderstände, passende Auswahl der Sicherungsorgane zu den Leitungen bzw. zum Schutz bei Kurzschlüssen.

Hierbei ist auf die installierten FI-Schalter (RCD) zu achten. Zum Schutz vor Gleichfehlerströmen werden meist RCD Typ B oder A-EV eingesetzt, die bei einer konventionellen Isolationsprüfung mit 500 Volt nicht standhalten. Ähnlich wie bei einer Geräteprüfung darf hier die Prüfspannung reduziert werden, was im Prüfprotokoll vermerkt werden muss. Falls bei Errichtung der Installation an diesen Sachverhalt gedacht worden ist, sind unter Umständen Schalter eingebaut, die ebenfalls den Neutralleiter schalten- unter diesen Umständen lassen sich die Zuleitungen und Abgänge mit den normativ geforderten Spannungen prüfen.

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Spezielle Prüfungen nach DGUV V3 bei E-Ladestationen und Wallboxen

Prüfung von E-Ladestationen und E-Ladekabeln – Nach dem allgemeinen Teil der DGUV V3 Prüfung werden die speziellen Funktionen der Ladegarnitur geprüft. Der Prüfer muss hierbei die speziellen Funktionen der Ladestation untersuchen. Dazu werden spezielle EVSE Adapter benötigt, damit eine Adaptierung des im E-Mobility Bereich üblichen Stecker nach IEC 62196 Typ 2 (meist nur Typ 2 Stecker genannt) an die verwendeten Prüfgeräte erfolgen kann. Diese Funktionen beginnen bei der Überprüfung der Ladesäule, wie viel Strom durch das eingesteckte Kabel fließen kann und darf (Querschnitt). Weiterhin signalisiert das Fahrzeug über bestimmte Signalpegel, welcher Status vorliegt: Ist es ladebereit, wird ggf. während des Ladevorgangs eine Belüftung benötigt, kann die Ladung beginnen oder ist ein Fehler aufgetreten und die Ladesäule muss abschalten? Bei der DGUV Vorschrift 3 Prüfung werden mittels eines EVSE-Adapters derartige Zustände simuliert und die Reaktion darauf im Prüfprotokoll festgehalten. Gleiches gilt für die maximale Strombelastbarkeit des Anschlusskabels. Diese wird ebenfalls bei der DGUV V3 Prüfung in verschiedenen Stufen simuliert und geprüft, ob die Ladestation im Zweifelsfalle zum Schutz einer zu dünne Leitung den Beginn des Ladevorgangs verweigert. Mit einem Installationstester werden nun bei der DGUV Prüfung Fehlerströme simuliert, um die rechtzeitige Auslösung der FI-Schalter und sonstiger Fehlerstromerkennungen zu testen.

Prüfung von E-Ladestationen und E-Ladekabeln

Prüfung von E-Ladekabeln

Aufgrund des Aufbaus von Ladekabel mit Typ 2 Stecker müssen diese mit Adaptern geprüft werden, um diese bei der DGUV V3 Prüfung korrekt messen zu können. Wie bei jeder Prüfung ortsveränderlicher elektrischer Betriebsmittel beginnt die Prüfung mit einer Besichtigung. Hier werden offensichtliche Schäden festgestellt und geprüft, ob die Belastbarkeit des Kabels lesbar aufgedruckt ist. Danach wird bei der Elektrogeräteprüfung gemessen, ob der Codierwiderstand, der der Ladestation bzw. Fahrzeug den maximalen Ladestrom am PP Kontakt signalisiert, mit dem Aufdruck korrespondiert. Dies geschieht meist mit einem Multimeter als zusätzlicher Ausrüstung zum Gerätetester. Hiernach werden die normalen Prüfschritte jeder Prüfung ortsveränderlicher elektrischer Betriebsmittel durchgeführt, die für Verlängerungsleitungen gelten. Dies sind die Durchgängigkeit und Niederohmigkeit des Schutzleiters sowie die Isolierungsgüte.

Widerstand CP-PE Zustand

  • Offen A-standby
  • 2700 Ohm B-Fahrzeug angeschlossen
  • 880 Ohm C-Ladebereit
  • 240 Ohm D-Belüftung erforderlich
  • Kurzgeschlossen E-Error / Fehler

Widerstand PP-PE Max. Ladestrom

  • 1500 Ohm 13 A
  • 680 Ohm 20 A
  • 220 Ohm 32 A
  • 100 Ohm 63 A

Prüfung von E-Ladestationen und E-Ladekabeln – Prüfung von ICCB (Notladekabel)

Die Prüfung von ICCB ist eine Herausforderung bei der DGUV Vorschrift 3 Prüfung. Streng genommen handelt es sich um ein Gerät, welches eher eine Prüfung ortsveränderlicher elektrischer Betriebsmittel nach DGUVB Vorschrift 3 darstellt. Da in der Praxis einige der notwendigen Messungen nur mit Installationstestern erfolgen können, werden derartige Betriebsmittel oft nach Anschluss an eine Ladesäule mit einem Installationstester und Zubehör.

Nach einer Sichtprüfung bei der DGUV V3 Prüfung oder E-Check wird messtechnisch der Aufbau des ICCB ermittelt. Oftmals schalten diese auch den PE, sodass die Durchgängigkeit desselben nicht im ausgeschalteten Zustand erfolgen kann. Hier ist es erforderlich, eine Isolationsmessung sowohl am Eingang als auch Ausgang des ICCB vorzunehmen, bevor dieser an Netzspannung eingeschaltet werden kann und mit einer indirekten Schutzleitermessung über die Steckdose des vorgelagerten Sicherungskreises gemessen werden kann. Mittels EVSE Adapter werden dann bei der DGUV V3 Prüfung die Zustände simuliert, die ein Fahrzeug signalisieren kann und die Reaktion des ICCBN protokolliert. Wichtig ist hier, dass der ICCB in Situationen, die er nicht bedienen kann, abschaltet. Hierzu gehören zu hohe angeforderte Ladeströme und die Anforderung nach Belüftung des Ladeplatzes. Eine Prüfung auf Abschaltung bei fließenden Gleichfehlerströmen von mehr als 6 Milliampere DC komplettiert die DGUV V3 Prüfung. Besonders im Haushalt würde hierdurch ein verbauter FI-Schalter Typ A in Sättigung gehen und dann bei anderen Fehlern in den zu schützenden Stromkreisen nicht mehr auslösen.

 

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