Wallbox Installation: Voraussetzungen und Normen

Wer eine Wallbox installiert, stößt schnell auf die DIN VDE 0100-722. Diese Norm regelt die Anforderungen an Stromkreise für das Laden von Elektrofahrzeugen und ist die zentrale Grundlage für eine normgerechte Installation. Sie ist Teil der DIN-VDE-0100-Reihe und behandelt speziell die Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art – die Stromversorgung von Elektrofahrzeugen. Für Installateure und Betreiber ist sie maßgeblich bei der Auswahl von Leitungsschutz, FI-Schutz und Dimensionierung.

Die wichtigste Aussage der Norm lautet: Ladeeinrichtungen müssen gegen Gleichfehlerströme ab 6 mA geschützt sein. Der Grund ist, dass Elektrofahrzeuge und Wallboxen Leistungselektronik enthalten, die im Fehlerfall glatte Gleichfehlerströme erzeugen kann. Diese können herkömmliche FI-Schutzschalter vom Typ A beeinflussen oder in ihrer Funktion einschränken. Die Norm verlangt deshalb eine der folgenden Lösungen: den Einsatz eines FI Typ B, den Einsatz eines FI Typ A EV oder eine integrierte DC-Fehlerstromüberwachung ab 6 mA in der Wallbox. Fehlt eine dieser Schutzmaßnahmen, ist die Installation nicht normkonform.

Was die DIN VDE 0100-722 konkret verlangt

Die DIN VDE 0100-722 beschreibt den Stromkreis vom Verteiler bis zur Steckdose oder Fahrzeugkupplung, dem Anschlusspunkt der Ladeeinrichtung, und legt fest, welche Anforderungen im Sinne der Normen der Reihe DIN VDE 0100 umgesetzt werden müssen. Dazu gehören Schutzeinrichtungen wie Fehlerstromschutz und Überstromschutz sowie Erdungsanlagen.

Neben der DC-Überwachung enthält die Norm auch Vorgaben zu einem separaten Stromkreis, einer geeigneten Vorsicherung, dem Schutz gegen Überlast und Kurzschluss, der allpoligen Abschaltung bei Drehstrom und der Berücksichtigung von Dauerlast. Wallboxen gelten als Dauerlast-Verbraucher und müssen entsprechend ausgelegt werden. Die Norm unterscheidet nicht zwischen 11 kW und 22 kW hinsichtlich der DC-Überwachungspflicht. Die Ladeleistung beeinflusst lediglich den Bemessungsstrom des FI, die Vorsicherung und den Leitungsquerschnitt, nicht jedoch die Notwendigkeit des Schutzkonzepts.

Häufige Missverständnisse zur Norm

Ein verbreitetes Missverständnis lautet, die Norm schreibe zwingend einen FI Typ B vor. Das ist nicht richtig. Die Norm fordert DC-Fehlerstromschutz, und Typ B ist nur eine mögliche Lösung. Eine zweite verbreitete Annahme ist, dass man bei integrierter DC-Überwachung keinen FI mehr brauche. Auch das ist falsch: Ein FI ist weiterhin erforderlich, nur nicht zwingend Typ B. Und die Norm gilt nicht nur für gewerbliche Anlagen, sondern für jede fest installierte Ladeeinrichtung.

Die DKE, das für die Norm zuständige Gremium, beantwortet dazu eine Reihe von Fragen. Ist der Einsatz einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung vom Typ B grundsätzlich erforderlich? Nein, wenn die Anforderungen für jeden Anschlusspunkt nach Abschnitt 722.531.3.101 und DIN EN IEC 61851-1, Abschnitt 8.5 erfüllt sind. Muss eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung in der Unterverteilung installiert werden, obwohl in der Wallbox sowohl eine RCD Typ A und eine DC-Fehlererkennung integriert ist? Nein, die Forderung nach einem zusätzlichen Schutz in 722.411.3.3 ist durch die Installation einer RCD in der Wallbox erfüllt.

Der richtige Leitungsquerschnitt

Für eine normkonforme Installation wird eine separate Zuleitung aus einer Unterverteilung oder der Hauptverteilung benötigt. Die zu verwendenden Leitungsquerschnitte hängen von der Leitungslänge sowie der Leistung der Wallbox ab. Im Heimbereich gibt es zwei Leistungsklassen: 11 kW und 22 kW.

Der Gleichzeitigkeitsfaktor des Stromkreises beim Ladevorgang eines Elektrofahrzeugs beträgt eins, was bedeutet, dass die Beanspruchung des Stromkreises bei 100 Prozent liegt. Für eine 11-kW-Wallbox sollten Leitungen mit einem Mindestquerschnitt von 2,5 mm² verwendet werden, empfohlen wird jedoch ein Querschnitt von 4 mm². Bei 22-kW-Wallboxen beträgt der Mindestquerschnitt 4 mm², empfohlen sind jedoch 6 mm². Je nach Leitungslänge können größere Leitungsquerschnitte erforderlich sein, um den Spannungsabfall zu begrenzen.

1 FI Typ B FI Typ B

FI-Schutzschalter Typ B

Eine Ladeinstallation wird im Verteiler geschützt: Der FI Typ B deckt auch glatte Gleichfehlerströme ab.

Absicherung der Ladestation

Die Absicherung der Ladestation ist ein wesentlicher Punkt. Für jeden Anschluss von Elektrofahrzeugen muss ein eigener Stromkreis bereitgestellt werden. Jeder Anschlusspunkt muss durch eine eigene Fehlerstrom-Schutzeinrichtung abgesichert werden, die einen Bemessungsdifferenzstrom von höchstens 30 mA besitzt. Zusätzlich müssen Schutzmaßnahmen gegen Gleichfehlerströme vorhanden sein. In den meisten Fällen ist ein Gleichstromfehlerschutz bereits in der Wallbox integriert. Ist dies nicht der Fall, wird ein RCD Typ B in der Zuleitung zur Wallbox benötigt.

Neben dem Personenschutz durch einen RCD wird auch ein entsprechend dimensionierter Leitungsschutzschalter sowie bei Neuinstallationen ein Überspannungsschutz benötigt. Der Leitungsschutzschalter schützt gegen Überlast und Kurzschluss durch einen laienbedienbaren Leitungsschutzschalter. Der Überspannungsschutz ist insbesondere bei Neuinstallationen erforderlich.

1 30-mA-Kennzeichnung 30-mA-Kennzeichnung 2 Leitungsschutzschalter Leitungsschutzschalter

Verteiler mit FI-Schutzschalter

Der eigene Stromkreis der Wallbox ist im Verteiler zu erkennen: ein eigener Abgang, ein passender FI, ein Leitungsschutzschalter im richtigen Nennstrom.

1. 1 30-mA-Kennzeichnung
2. 2 Leitungsschutzschalter

Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel

Bei der Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel sind in Abhängigkeit vom Installationsort mehrere Punkte zu beachten. Die Schutzart sollte mindestens IP44 für Außeninstallationen betragen, um Schutz gegen Spritzwasser und Fremdkörper zu gewährleisten. Für Installationen mit erhöhter Feuchtigkeit ist IP55 erforderlich. UV-beständige Kabelkanäle sind für Außeninstallationen zu verwenden, um die Kabel vor mechanischen Beschädigungen zu schützen. EV-Ladestationen müssen den Normen der Reihe DIN EN 61851 entsprechen.

Die Leitungsdimensionierung folgt der Ladeleistung: Für eine 11-kW-Wallbox wird ein Kabelquerschnitt von mindestens 2,5 mm² empfohlen, für eine 22-kW-Wallbox sollte der Kabelquerschnitt mindestens 4 mm² betragen. Entsprechende Leitungen zum Verlegen unter der Erde sind zu verwenden, wenn die Zuleitung im Außenbereich verlegt wird.

Warum nur ein Fachbetrieb installieren darf

In Deutschland ist die Installation einer Wallbox gesetzlich geregelt. Ein Elektrofachbetrieb ist dabei nicht optional, sondern Pflicht. Die gesetzliche Norm DIN VDE 0100-722 legt fest, dass die Installation eines Ladepunkts ausschließlich durch eine zugelassene Elektrofachkraft erfolgen darf. Nach Paragraph 13 der Niederspannungsanschlussverordnung sind alle Arbeiten an der Hausinstallation rechtlich nur zertifizierten Elektrofachbetrieben erlaubt.

Der Versicherungsschutz ist ein weiterer wichtiger Punkt: Wurde die Wallbox nicht fachgerecht installiert und es kommt zu einem Brand oder Schaden, kann die Gebäudeversicherung die Zahlung verweigern. Möchten Sie die Wallbox für Ihren Firmenwagen oder zur Abrechnung nutzen, ist eine eichrechtskonforme Installation gesetzlich vorgeschrieben.

1 Zähler Zähler

Vorverdrahteter Verteiler

Der Zählerkasten entscheidet, ob die Hausinstallation für die zusätzliche Dauerlast der Wallbox gerüstet ist.

Was der Elektriker vor der Installation prüft

Vor der ersten Installation prüft ein Elektrofachbetrieb die gesamte Hausinstallation. Der Zählerkasten ist der erste und wichtigste Prüfpunkt, denn er entscheidet, ob die Hausinstallation für die zusätzliche Last überhaupt gerüstet ist. Ältere Zählerkästen, besonders aus den 1970er und 1980er Jahren, sind häufig weder für die Leistungsanforderungen einer modernen Wallbox ausgelegt noch entsprechen sie der Norm DIN VDE 0100-410.

Der Fachbetrieb prüft konkret das Baujahr und den Zustand des Zählerkastens, ob er der aktuellen Norm entspricht, ob es ausreichend Platz für einen zusätzlichen Leitungsschutzschalter und FI-Schutzschalter gibt, ob die interne Verdrahtung für eine zusätzliche Dauerbelastung durch die Wallbox geeignet ist und ob die vorhandene Hauptsicherung ausreichend dimensioniert ist. Erfüllt der Zählerkasten diese Anforderungen nicht, muss er vor der Wallbox-Installation erneuert oder erweitert werden.

Weitere Prüfpunkte sind der Leitungsquerschnitt, ob die vorhandene Verkabelung für die Wallbox-Last ausgelegt ist, die Anschlussleistung, ob der Hausanschluss genug Leistung liefert, der FI-Schutzschalter, ob der vorgeschriebene Typ vorhanden ist, und der eigene Stromkreis, ob eine dedizierte Leitung zur Wallbox notwendig ist.

Der richtige FI-Schutzschalter für die Wallbox

Der richtige FI-Schutzschalter sorgt dafür, dass Sie beim Laden Ihres Elektroautos jederzeit auf der sicheren Seite sind, und ist gemäß VDE-Norm 0100-722 fester Bestandteil jeder normgerechten Wallbox-Installation. Es gibt verschiedene FI-Schutzschalter-Typen. Typ A ist in den meisten Haushalten vorhanden und für Wallboxen nicht ausreichend. Typ B erkennt Wechsel- und Gleichfehlerströme zuverlässig, sofern die Wallbox keinen integrierten DC-Fehlerstromschutz besitzt. Typ B+ wird bei besonders hohen Anforderungen oder älteren Hausinstallationen empfohlen. Viele moderne Wallboxen verfügen bereits über einen integrierten DC-Fehlerstromschutz mit 6-mA-DC-Sensor.

Anmeldung und Leistungsmanagement

Die Anmeldung und das Leistungsmanagement sind ebenfalls entscheidend. Ladestationen mit einer Leistung von mindestens 3,6 kVA und weniger als 12 kVA müssen beim Netzbetreiber angemeldet werden. Ab 12 kVA ist die Zustimmung des Netzbetreibers erforderlich. Ab dieser Leistung ist auch eine Steuerungsschnittstelle gemäß VDE-AR-N 4100 bereitzustellen.

Ein Leistungsmanagementsystem kann Lastspitzen vermeiden und Netzausbaukosten reduzieren, was besonders bei Mehrfamilienhäusern oder leistungsbezogenen Tarifen sinnvoll ist. Das Gesamtsystem kann eine maximale Gesamtbezugsleistung aller Ladepunkte regeln, zum Beispiel auf maximal 22 kVA. Nach VDE-AR-N 4100 ist eine Anmeldung nach der Niederspannungsanschlussverordnung immer notwendig; über 12 kVA ist eine Zustimmung des Netzbetreibers erforderlich. Die Regelungen der jeweiligen Netzbetreiber sind zu berücksichtigen.

Ist das Laden an einer Haushaltssteckdose erlaubt?

Es ist zulässig, ein Elektrofahrzeug mit einer im Kabel befindlichen Controlbox, einem IC-CPD, an einer Haushalts-Steckdose im Modus 2 zu laden. Jedoch fallen Stromkreise, die zum Laden eines Elektrofahrzeugs über ein IC-CPD nach DIN EN 62752 genutzt werden, nicht in den Anwendungsbereich der DIN VDE 0100-722. Solche Haushalts-Steckdosen sind nicht für regelmäßige Nutzung im Dauerbetrieb oder zur Dauerladung vorgesehen. Für eine regelmäßige Ladung zu Hause ist eine fest installierte Wallbox mit eigenem Stromkreis die normgerechte Lösung.

Ein Praxisbeispiel: die private 11-kW-Wallbox

Ein typisches Beispiel für eine private Installation ist eine 11-kW-Wallbox. Sie wird über eine separate Leitung versorgt, mit einer Vorsicherung von 3 mal 16 Ampere. Der eigene Stromkreis führt direkt vom Zählerkasten zur Wallbox. Der FI-Schutz wird nach DIN VDE 0100-722 ausgelegt, und der Leitungsquerschnitt wird auf die Ladeleistung und die Leitungslänge abgestimmt.

Bei einer solchen Installation prüft der Elektrofachbetrieb zuerst, ob der Zählerkasten genug Platz für den zusätzlichen Leitungsschutzschalter und den FI-Schutzschalter bietet. Ist der Zählerkasten voll oder veraltet, muss er vor der Installation erneuert oder erweitert werden. Danach wird die separate Leitung verlegt, der FI-Schutz installiert und die Wallbox angeschlossen. Abschließend wird die Anlage geprüft und die Wallbox beim Netzbetreiber angemeldet.

Die Anforderungen an die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung

Die DKE erläutert in ihrer FAQ-Liste zur DIN VDE 0100-722, welche Anforderungen eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung vom Typ A, Typ B oder Typ F erfüllen muss, die in einer Ladeeinrichtung integriert ist. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung muss einer der Produktnormen entsprechen: RCCBs nach DIN EN 61008-2-1, RCBOs nach DIN EN 61009-2-1, RCCBs oder RCBOs nach DIN EN 62423 oder CBRs und MRCDs nach DIN EN 60947-2.

Diese Produktnormen listen alle Merkmale auf, die eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung immer aufweisen muss. Es muss möglich sein, RCDs mittels eines Betätigungselements von Hand ein- und auszuschalten. RCDs müssen einen Mechanismus zur Freiauslösung haben, das heißt, eine Blockade des Betätigungselements führt nicht zum Verlust der Schutzfunktion. Die beweglichen Kontakte aller Pole von mehrpoligen RCDs müssen mechanisch so gekoppelt sein, dass alle Pole praktisch gleichzeitig schließen und öffnen. RCDs müssen über mechanische Mittel zur Anzeige der Stellung der Hauptkontakte verfügen und zur periodischen Prüfung der Betriebsfähigkeit mit einer Prüfeinrichtung versehen sein, die über eine von Hand betätigbare Prüftaste verfügt.

Dürfen mehrere Wallboxen an einer gemeinsamen Leitung betrieben werden?

Eine häufige Frage betrifft mehrere Wallboxen mit internem Lastmanagement und einer maximalen Gesamtbezugsleistung von 22 kVA, die über eine gemeinsame, mit einem Leitungsschutzschalter mit einem Bemessungsstrom von 32 Ampere vorgesicherte Versorgungsleitung betrieben werden. Die DKE antwortet: Ja, eine gemeinsame Leitung ist möglich, solange eine Rückspeisung nicht vorgesehen ist. Eine Leitungsdimensionierung nach DIN VDE 0100-430 wird vorausgesetzt, und die Abschaltbedingungen nach DIN VDE 0100-410 für den Fehlerschutz sind einzuhalten.

Dabei ist zu beachten, dass nach 722.411.3.3 für jeden individuellen Anschlusspunkt ein zusätzlicher Schutz mit einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung mit einem Bemessungsdifferenzstrom von höchstens 30 mA erforderlich ist. Eine gemeinsame Fehlerstrom-Schutzeinrichtung vom Typ A bei Wallbox-interner Erkennung und Abschaltung von DC-Fehlerströmen ab 6 mA kann ausreichend sein, muss aber je nach Ausführung der Anlage geprüft werden.

Die Bedeutung der Dauerlast

Wallboxen gelten als Dauerlast-Verbraucher. Das bedeutet, dass die Leitung für 100 Prozent der maximalen Last des Ladegeräts dimensioniert werden muss, ohne einen Gleichzeitigkeitsfaktor anzusetzen. Ein unterdimensioniertes Kabel überhitzt und stellt ein Brandrisiko dar. Deshalb ist der Leitungsquerschnitt nicht nur eine Frage der Ladeleistung, sondern auch der Leitungslänge und der Verlegeart.

Bei einer 11-kW-Wallbox wird ein Mindestquerschnitt von 2,5 mm² empfohlen, besser 4 mm². Bei einer 22-kW-Wallbox beträgt der Mindestquerschnitt 4 mm², empfohlen sind 6 mm². Je länger die Leitung ist, desto größer muss der Querschnitt sein, um den Spannungsabfall zu begrenzen. Der Elektrofachbetrieb berechnet den Querschnitt anhand der tatsächlichen Gegebenheiten vor Ort.

Die Schutzart für Außeninstallationen

Bei der Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel ist die Schutzart in Abhängigkeit vom Installationsort zu beachten. Die Schutzart sollte mindestens IP44 für Außeninstallationen betragen, um Schutz gegen Spritzwasser und Fremdkörper zu gewährleisten. Für Installationen mit erhöhter Feuchtigkeit ist IP55 erforderlich.

UV-beständige Kabelkanäle sind für Außeninstallationen zu verwenden, um die Kabel vor mechanischen Beschädigungen zu schützen. Entsprechende Leitungen zum Verlegen unter der Erde sind zu verwenden, wenn die Zuleitung im Außenbereich verlegt wird. EV-Ladestationen müssen den Normen der Reihe DIN EN 61851 entsprechen, um sicherzustellen, dass sie den technischen Anforderungen und Sicherheitsstandards gerecht werden.

Der Ablauf einer normgerechten Installation

Eine normgerechte Wallbox-Installation folgt einem klaren Ablauf. Zuerst prüft der Elektrofachbetrieb die Hausinstallation: den Zählerkasten, den Leitungsquerschnitt, die Anschlussleistung, den FI-Schutzschalter und die Notwendigkeit eines eigenen Stromkreises. Danach wird die separate Leitung vom Zählerkasten zur Wallbox verlegt, der FI-Schutz und der Leitungsschutzschalter installiert und die Wallbox montiert und angeschlossen.

Nach der Installation wird die Anlage geprüft und in Betrieb genommen. Der Fachbetrieb meldet die Wallbox beim Netzbetreiber an, wenn die Leistung dies erfordert. Abschließend erhält der Betreiber die Dokumentation der Installation. Diese Dokumentation ist wichtig, um im Ernstfall die Funktion und Sicherheit der Anlage nachweisen zu können.

Die Vorteile einer eigenen Wallbox

Eine eigene Wallbox bietet gegenüber dem Laden an einer Haushaltssteckdose mehrere Vorteile. Sie lädt schneller, weil sie eine höhere Ladeleistung bereitstellt. Sie ist sicherer, weil sie über einen eigenen Stromkreis und einen passenden FI-Schutz verfügt. Und sie ist komfortabler, weil sie für den Dauerbetrieb ausgelegt ist.

Mit einem Leistungsmanagementsystem lässt sich die Ladeleistung an die verfügbare Hauskapazität anpassen. Das vermeidet Lastspitzen und reduziert die Netzausbaukosten, was besonders bei Mehrfamilienhäusern oder leistungsbezogenen Tarifen sinnvoll ist. Eine Wallbox mit integriertem DC-Fehlerstromschutz vereinfacht die Installation, weil dann kein FI Typ B in der Zuleitung benötigt wird.

Wann lohnt sich eine Wallbox?

Eine Wallbox lohnt sich, sobald Sie regelmäßig zu Hause laden möchten. Wer sein Elektrofahrzeug über Nacht lädt, profitiert von der höheren Ladeleistung und der normgerechten Installation. Die Ladeleistung von 11 kW oder 22 kW deckt den typischen Tagesbedarf eines Elektroautos in wenigen Stunden ab.

Die Entscheidung zwischen 11 kW und 22 kW hängt von der Hausinstallation und dem Fahrzeug ab. Viele Fahrzeuge laden einphasig oder mit begrenzter Leistung, sodass eine 22-kW-Wallbox nicht immer ausgenutzt wird. Der Elektrofachbetrieb berät, welche Ladeleistung zur Hausinstallation und zum Fahrzeug passt. Wichtig ist, dass die Norm DIN VDE 0100-722 unabhängig von der Ladeleistung gilt: Der DC-Fehlerstromschutz ist bei 11 kW und 22 kW gleichermaßen erforderlich, und die Ladeleistung beeinflusst nur den Bemessungsstrom des FI, die Vorsicherung und den Leitungsquerschnitt.

Häufige Fehler bei der Wallbox-Installation

Ein häufiger Fehler ist, die Wallbox an eine bestehende Steckdose anzuschließen, statt einen eigenen Stromkreis zu verlegen. Das Laden über eine Haushaltssteckdose ist für den Dauerbetrieb nicht vorgesehen und kann die Steckdose überlasten. Ein zweiter Fehler ist, den FI-Schutz zu vernachlässigen und einen FI Typ A zu verwenden, der für Wallboxen nicht ausreicht, wenn kein DC-Fehlerstromschutz vorhanden ist.

Ein dritter Fehler ist, den Zählerkasten nicht zu prüfen. Ist der Zählerkasten veraltet oder voll, kann die Wallbox nicht einfach angeschlossen werden. Und ein vierter Fehler ist, die Anmeldung beim Netzbetreiber zu vergessen. Ladestationen ab 3,6 kVA müssen angemeldet werden, ab 12 kVA ist die Zustimmung des Netzbetreibers erforderlich.