Herzlich willkommen zurück auf dem Blog von we.digitize! Hier informieren wir Sie regelmäßig über aktuelle Entwicklungen und geben Einblicke in spannende Themen rund um unser Unternehmen und die Branche. In diesem Beitrag beschäftigen wir uns mit der Möglichkeit des flexiblen Durchschleifens der Ladestationen ohne die typische Anschluss- bzw. Kabelquerschnittsbegrenzung.
Die Elektromobilität wächst rasant und mit ihr der Bedarf an zuverlässiger und skalierbarer Ladeinfrastruktur.
Ob nun auf Firmenparkplätzen, in Tiefgaragen oder auf öffentlichen Stellflächen, oft müssen sehr viele Ladepunkte neben- oder hintereinander installiert werden. Dabei entsteht eine zentrale Herausforderung: Wie lässt sich der elektrische Anschluss möglichst effizient gestalten?
Grundsätzlich bestehen zwei Varianten, um Ladestationen elektrisch anzuschließen.
Die erste Möglichkeit ist die separate Versorgungsleitung je Ladestation. Bei dieser Anschlussart wird jede Ladestation über eine eigene Zuleitung an das Stromnetz angeschlossen. Diese Lösung ist technisch unkompliziert, jedoch kostenintensiv, da sie den größten Leitungsaufwand erfordert. Als Beispiel: Bei sechs Parkplätzen mit einer Breite von
jeweils 2,50 m sind bereits rund 50 m Energieleitung notwendig.
Die zweite Möglichkeit ist das Durchschleifen. Alternativ kann eine gemeinsame Energieleitung verwendet werden, die nacheinander alle Ladestationen versorgt. Jede Station wird dabei parallel an der Leitung angeschlossen (Abb. 2). Diese Variante reduziert die gesamte Leitungslänge im obigen Beispiel auf etwa 15 m. Allerdings muss der Leitungsquerschnitt aufgrund der höheren Strombelastung deutlich größer ausgelegt werden, im genannten Beispiel bis zum Zwanzigfachen. Dies führt zu hohen Materialkosten, obwohl der große Querschnitt nur bis zur ersten Ladestation benötigt wird (Abb. 3) und sich danach linear bis zur letzten Ladestation verringert. Ein erheblicher Teil der teuren Leitungskapazität bleibt somit ungenutzt.
Ein weiterer Nachteil dieser klassischen Durchschleiftechnik besteht darin, dass die Ladestationen mit entsprechend großen Anschlussklemmen ausgestattet werden müssen. Diese erhöhen nicht nur die Produktionskosten, sondern werden entlang der Kette ebenfalls nicht gleichmäßig ausgelastet. Eine individuelle Anpassung der Klemmen pro Station wäre technisch möglich, jedoch wirtschaftlich nicht sinnvoll.
Eine theorethsich ideale, konzentrische Struktur der Energieleitung (Abb. 4) wäre zwar platzsparend, lässt sich aber weder praktisch umsetzen noch elektrotechnischen entspricht sie den Normen nach VDE, CENELEC und IEC hinsichtlich Leitungsschutz. Einige Hersteller setzen auf Sammelschienenlösungen in der Ladestation, um mehrere Ladestationen gruppiert aufzuschließen.
Wir gehen, wie in so vielen anderen Bereichen auch, anders vor. Wir ersetzen bereits das Zuleitungskabel durch ein
kompaktes Stromschienensystem, das gleichzeitig als Halterung für die Ladestationen dient.
Auf Basis einer handelsüblichen Stromschiene wurde eine in den Abgangskasten integrierte 22 kW AC-Ladestation (W+A 22 kW AC #embed) entwickelt, die bereits bei der PTB zertifiziert ist. Sie lässt sich durch einen einfachen Klick an die Stromschiene anschließen.
Mit unserer skalierbaren Stromschienentechnik (400 A – 6.300 A) ist we.digitize derzeit der einzige Hersteller, der ohne Querschnittsbegrenzung bis zu 25 (12) – 400 (200) Ladestationen á 16 (32) A AC durchschleifen kann. Wenn ein Projekt fertiggestellt ist, kann man sich die Stromschienenlösung in der Realität so vorstellen wie in Abbildung 5 dargestellt.
Doch wie genau funktioniert diese Technik und warum ist sie für den Ausbau von Ladinfrastruktur so wichtig? Um das zu verstehen müssen wir uns erst einmal klarmachen, was das Durchschleifen macht.
Was bedeutet Durchschleifen?
Der Begriff „Durchschleifen“ stammt ursprünglich aus der Elektrotechnik und beschreibt das Prinzip ein Kabel von einer Anschlussstelle zur nächsten weiterzuführen. Das Kabel läuft also „durch“ mehrere Geräte oder Anschlusskästen, ohne, dass jedes Mal eine komplett neue Zuleitung gelegt werden muss.
Im klassischen Ansatz wird das Kabel an jeder Anschlussstelle aufgetrennt, damit die Leiter in einer Klemme verbunden werden können. Dieser Vorgang ist aufwendig und birgt das Risiko von Montagefehlern, etwa durch unsaubere Schnitte oder lockere Verbindungen.
Beim Durchschleifen mittels Stromschiene als Ersatz für das Zuleitungskabel ersetzen universale Standard-Klemm-/Steckverbindungen die zuvor beschriebenen aufwendigen Arbeiten. Das macht die Installation nicht nur schneller und übersichtlicher, sondern auch sicherer, weil weniger potenzielle Fehlerquellen entstehen.
Unsere patentierte LiveCharger Stromschienenlösung beseitigt die typischen Einschränkungen kabelbasierter Installationen.
Bei herkömmlichen Systemen steigt mit jeder zusätzlichen Ladestation der Verkabelungs-aufwand erheblich an. Das führt nicht nur zu hohen Material- und Installationskosten, sondern auch zu unübersichtlichen und platzintensiven Strukturen.
Ein wesentlicher technischer Engpass besteht darin, dass der Zuleitungs-Anschluss in Ladestationen durch die Größe der Anschlussklemmen bezogen auf den Leitungsquerschnitt limitiert ist.
Unsere Stromschienenlösung löst dieses Problem grundlegend. Innerhalb der Stromschiene befinden sich leitfähige Platten, die je nach Strombedarf in einer Dimension unterschiedlich ausgelegt sind (Abb. 6). Dadurch wird der Querschnitt durch einen sehr einfachen Formfaktor je nach Bedarf vergrößert und die Grundgeometrie wird installationsfreundlich beibehalten.
Deshalb bietet unser System den besonderen Vorteil einer sehr hohen Skalierbarkeit. Während klassische Kabellösungen durch den zulässigen Querschnitt und die maximale Stromstärke technisch limitiert sind, lässt sich die LiveCharger Stromschienenlösung flexibel zwischen 400 A und 6.300 A anpassen. Das kann durch die Veränderung der Stromschiene in nur einer Dimension, wie o.a., erzielt werden.
Darüber hinaus bietet unser System maximale Kompatibilität. Über eine eigene entwickelte Adapterbox können beliebige Ladestationstypen an die Stromschiene angeschlossen werden. Die Adapterbox fungiert als Schnittstelle zwischen Schiene und Ladestation, sodass nahezu jede AC-Ladestation integriert werden kann und zwar unabhängig von Hersteller und Leitungsklasse.
Wann also lohnt sich die Stromschienenlösung?
Für kleinere Installationen bis zu zwei, drei Ladestationen ist die herkömmliche Kabellösung mit der klassischen Methode des Durchschleifens ausreichend.
Sobald jedoch viele Ladepunkte geplant sind, oder perspektivisch eine Erweiterung vorgesehen ist, ist es sinnvoll die Stromschienenlösung in Betracht zu ziehen. Sie ist dann kompakter, kosteneffizienter, skalierbar und nahezu unbegrenzt in Leistung und Kapazität.
Technische Vorteile im Überblick
Fassen wir also nochmal alle technischen Vorteile der Stromschienenlösung zusammen. Bei diesem Verfahren werden einfache Handhabungen mit hoher Betriebssicherheit kombiniert. Zunächst gibt es einen reduzierten Verkabelungsaufwand, da weniger Kabelschnitte und Klemmstellen weniger Materialverbrauch bedeuten und zu einer deutlich schlankeren Installation führen. Dadurch hat man ein professionelleres Endergebnis, da die Verkabelung übersichtlich bleibt, was ebenfalls dazu führt, dass man eine Erleichterung bei der Wartung hat. Zudem kommt die Zeitersparnis bei der Montage, da Kabel nicht mehrfach zugeschnitten und vorbereitet werden müssen. Hinzu kommt ein minimiertes Fehlerrisiko, da jede Schnittstelle eine potenzielle Schwachstelle ist.
Außerdem hat dieses Verfahren eine deutliche Platzoptimierung zur Folge, denn durch weniger Klemmen und Schnittstellen wird mehr Freiraum in den Gehäusen, Verteilern und Ladepunkten geschaffen. Zusätzlich kommt der Vorteil der einfachen Erweiterbarkeit hinzu, denn es lassen sich unkompliziert zusätzliche Ladepunkte einfügen, ohne die bestehende Verkabelung grundlegend anzupassen. Genauso wie der Vorteil, dass man von Anfang an nicht in der Anzahl der Ladestationen beschränkt ist. Weiterführend ist es so, dass die Lebensdauer der Installation erhöht wird, denn weniger technische Eingriffe am Kabel sorgen für eine höhere Robustheit und Zuverlässigkeit über viele Jahre hinweg.
Fazit und Ausblick
Die Stromschienenlösung ist eine sinnvolle, äußerst wirkungsvolle Methode, um Ladeinfrastruktur effizienter, sicherer und zukunftsfähiger zu gestalten. Durch die Stromschiene samt Adapterbox werden nicht nur Installationsaufwand, Materialbedarf und potenzielle Fehlerquellen deutlich reduziert, sondern man ist auch unabhängig in der Gestaltung der Ladeinfrastruktur. Gleichzeitig entsteht eine saubere, platzsparende Lösung, die sich bei Bedarf problemlos erweitern lässt.
Gerade im Kontext des schnellen Ausbaus der Elektromobilität ist diese Technik ein wichtiger Baustein. Sie unterstützt Betreiber, Installationsbetriebe und Planer dabei, Ladepunkte wirtschaftlich zu errichten und langfristig zuverlässig zu betreiben.
Mit steigender Zahl an Elektrofahrzeugen und immer komplexeren Ladeinfrastrukturen wird die Bedeutung solcher praxisnahen Lösungen weiter zunehmen. Unsere Stromschienen-lösung zeigt, dass Effizienz und Zukunftssicherheit oft schon im Detail der Installation beginnen.
Die Projekte, die wir mit unserer Stromschiene umgesetzt haben, zeigen einmal mehr unsere Expertise in diesem Bereich. Wir arbeiten mit unserer LiveCharger Lösung schon seit einigen Jahren und sowohl wir, als auch unsere Kunden sind sehr zufrieden mit der Umsetzung. Wenn Sie Interesse an weiteren Projekten haben, die wir mit Hilfe dieser Technik durchgeführt haben, dann schauen Sie gerne auf unserer Webseite unter Projekte vorbei. Selbstverständlich stehen wir Ihnen auch mit Rat und Tat für Ihre nächstes Elektromobilitätsprojekt zur Seite. Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, unseren Beitrag zu lesen.
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Bleiben Sie gespannt!