Die zunehmende Popularität von Elektrofahrzeugen (EVs) hat zu einem entsprechenden Anstieg der Ladestationen geführt, insbesondere in Europa. Nach den neuesten Zahlen der europäischen Umweltagentur sind fast 90% der in Norwegen zugelassenen Fahrzeuge elektrisch. Während der Prozentsatz der zugelassenen EVs in Deutschland viel niedriger ist (etwa 30%), liegt deren Gesamtzahl hier jedoch bei fast 700.000 und ist damit EU-weit am höchsten. Mit dem Kauf eines Elektroautos ist es jedoch nicht getan. Damit die elektrische Revolution bei Fahrzeugen so abläuft, wie es sich Politiker, Umweltschützer und Nutzer erhoffen, müssen sie Teil des täglichen Lebens werden. Dafür werden noch mehr Ladestationen benötigt. Um zu gewährleisten, dass diese sicher und funktionsfähig sind, müssen sie getestet und gewartet werden. Das Testen wird ein wesentlicher Bestandteil der elektrischen Revolution sein. Wie lässt sich sicherstellen, dass EV-Ladestationen sicher und zuverlässig funktionieren? Fünf wichtige Schritte sind dabei zu beachten.
1. Schritt: Vorbereitung
Zuerst muss jeder Installateur sicherstellen, dass er vorbereitet ist und über die richtige Ausrüstung verfügt. Das Tragen der richtigen persönlichen Schutzausrüstung (PSA) ist unerlässlich. Da beim Laden von Elektrofahrzeugen sowohl Wechsel- als auch Gleichstrom verwendet wird, gibt es für beide unterschiedliche PSA-Anforderungen. Außerdem haben Neulinge in diesem Bereich möglicherweise noch nie mit so hohen Spannungen gearbeitet und sind mit deren Anforderungen nicht vertraut. Wer bereits Erfahrung mit dem Laden von Elektrofahrzeugen hat, ist möglicherweise nicht auf dem neuesten Stand der sich ständig ändernden Regeln und Vorschriften bezüglich der Spannungen. Als Teil des Vorbereitungsprozesses müssen Installateure und Prüfer sicherstellen, dass ihre Sicherheitsschulung aktuell ist.
2. Schritt: Test- und Prüfgeräte
Prüfende müssen darauf achten, dass sie Geräte verwenden, die für die durchzuführenden Tests geeignet sind und den Sicherheitsanforderungen entsprechen. Für diese Tests benötigt man einen EV-Testadapter, ein Digitalmultimeter, eine Strommesszange und einen Installations- oder Isolationstester sowie ein Oszilloskop. Der EV-Ladestationsadapter FEV300 von Fluke beispielsweise simuliert ein Elektrofahrzeug für den AC-Lademodus 3 mit den Steckertypen 1 und 2, sodass sich die Leistung einer EV-Ladestation effizient und sicher prüfen lässt. Der FEV300 bietet Sicherheitsmerkmale wie eine Berührungselektrodenfunktion, die schnell anzeigt, ob ein Erdschluss mit hohem Risiko vorliegt, sowie verbesserte Sicherheitssteckdosen, die mit Kunststoffdeckeln abgedeckt sind, um die Stecker bei nassen Wetter zu schützen. Erleben Sie Licht in neuer, farbiger Vielfalt. Mit dem DALI Gateway Colour für KNX steuern Sie DALI-Leuchten zentral und flexibel, individuell und vielseitig, um das Wohlbefinden gezielt zu steigern und eine besondere Atmosphäre zu schaffen. ‣ weiterlesen
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3. Schritt: Umgebung vorbereiten
Installateure und Prüfer müssen nicht nur für ihre eigene Sicherheit sorgen, sondern auch für die Sicherheit der Personen in ihrer Umgebung und aller Personen, die sich in der Nähe der Ladestation aufhalten könnten. Um zu gewährleisten, dass die Ladestation und die unmittelbare Umgebung sicher sind, sollten folgende Tests durchgeführt werden:
- Schutzerdung vortesten: Damit wird geprüft, ob am Schutzleiter gefährliche Spannungen anliegen. Ist eine Spannung vorhanden, sollten alle Prüfungen unterbrochen werden, bis die Quelle dieser Spannung gefunden ist. Wird keine Spannung festgestellt, funktioniert das System ordnungsgemäß und der Benutzer kann fortfahren.
- Testen der Auslösezeit des Fehlerstromschutzschalters (Residual Current Device – RCD), der das Ladegerät schützt: Dadurch wird sichergestellt, dass er ordnungsgemäß funktioniert.
- Nach erfolgreichen Sicherheitstests stellt die Spannungsprüfung der Ausgänge an der EV-Ladestation sicher, dass die erwarteten Spannungen vorhanden sind, wenn das System ansonsten ordnungsgemäß funktioniert.
4. Schritt: Test und Prüfung
Sobald diese Schritte abgeschlossen sind, können die Tests durchgeführt werden. Für eine EV-Ladestation gibt es vier verschiedene Ladezustände, die zu simulieren sind:
- EV nicht angeschlossen (Zustand A)
- EV angeschlossen, nicht bereit zum Laden (Zustand B)
- EV angeschlossen, Luftkühlung nicht erforderlich, ladebereit und Ausgangsspannung vorhanden (Zustand C)
- EV angeschlossen, Luftkühlung erforderlich, ladebereit (Zustand D). Da die meisten EV-Ladegeräte das Laden mit Luftkühlung nicht unterstützen, wird dies als Fehlerzustand angesehen, und es sollte keine Ausgangsspannung vorhanden sein.
Der Prüfadapter wird an den Installationstester oder das Digitalmultimeter angeschlossen und die Spannungsanzeige leuchtet auf, wenn Spannung vorhanden ist. Das Gerät zeigt die Ausgangsspannung der Ladestation an, die etwa 240V betragen sollte. Gegebenenfalls muss die Spannungsprüfung für jede der drei Phasen wiederholt werden.
5. Schritt: Simulieren von Fehlern
Durch die Simulation eines funktionierenden EVs lassen sich Probleme isoliert von der Ladestation selbst feststellen. So muss sich der Nutzer nicht fragen, ob das Problem beim Fahrzeug oder bei der Ladestation vorliegt. Ein vollständiger Test erfordert jedoch die Simulation verschiedener Fehler, um zu prüfen, ob das Ladegerät die Fehlerzustände korrekt handhabt. Im Fehlerfall sollte die Spannungsversorgung von der Ladestation unterbrochen werden. Für die Durchführung dieser Fehlersimulationen ist nur der EV-Testadapter erforderlich. Die zu prüfenden Fehler sind:
- PE-Fehlerzustand ‚F‘ (Erdschluss): Dies simuliert einen Drahtbruch oder eine Unterbrechung des PE-Leiters und muss den Ladespannungsausgang abschalten.
- Fehlerzustand ‚E‘ des Control Pilot (CP): Simuliert einen Kurzschluss des CP-Steckers zu PE. Dieser muss ebenfalls den Ladespannungsausgang abschalten, jedoch ohne einen Neustart nach Behebung des Fehlers.
EV-Wachstum vorantreiben
Ein Netz von EV-Ladestationen, die leicht zugänglich und in angemessenem Abstand voneinander entfernt sind, ist eine Sache. Am wichtigsten ist jedoch, dass sie funktionieren, wenn der Fahrer ankommt und sein Fahrzeug aufladen möchte. Nur so wird die Zahl der Elektrofahrzeuge weiter steigen. Für dieses Netzwerk von EV-Ladestationen ist eine spezielle Gruppe von Installateuren und Prüfern erforderlich. Diese Techniker benötigen die richtige Ausbildung, die richtigen Verfahren und die richtigen Test-/Prüfgeräte für diese Aufgabe.
