Priusfreunde.de

In nächster Zeit werde ich mein e-Auto häufig in einer fremden Einzelgarage abstellen, die über einen Stromanschluss und einen separaten Stromzähler verfügt. Das ist eigentlich nur für eine Leuchtstoffröhre an der Decke und die Steckdose für einen Staubsauger oder dergleichen gedacht.

Gestern war ich mit dem Tesla dort, wobei der in diese Garage gar nicht reinpasst. Aber er zeigt beim AC-Laden die Spannung unter Last an und der Ladestrom lässt sich in 1 Ampere-Schritten begrenzen. Das ist sehr nützlich, um die Belastbarkeit einer Elektroinstallation grob einschätzen zu können.

Also positionierte ich ihn möglichst nahe vor der Garage, so dass ich ihn gerade noch ohne Verlängerungskabel dort ansaften konnte. Meine Messreihe lieferte anschließend folgende Ergebnisse:


Das wäre für sich betrachtet ziemlich beunruhigend und es erscheint nicht ratsam, eine solche Installation längere Zeit mit hohem Strom zu belasten.

Allerdings ist diese Garage in einer langen Reihe baugleicher Garagen ausgerechnet die letzte. Sie ist also am weitesten entfernt vom Einspeisepunkt der Stromversorgung aller Garagen und hat somit den längsten Kabelweg. Es ist wahrscheinlich, dass die Verlustleistung auf dieser langen Kabelstrecke anfällt und nicht an einer einzelnen Stoßstelle.

Leider kann ich das nicht näher ausmessen, weil ich keinen Zugang zu den anderen Garagen habe. Unerfreulich ist es so oder so, nur dass keine Brandgefahr besteht, wenn sich zum Beispiel 200 Watt Verlustleistung auf einem 120 Meter langen Kabel verteilen. Freilich ist es Verschwendung und bezahlen muss man es auch.

Der Verteiler in jeder Garage ist jeweils in einem kleinen Schaltkasten untergebracht, der hoffnungslos zugebaut ist. Sobald ich ihn durch vorübergehende Demontage eines großen Regals freigelegt habe werde ich herausfinden, mit welchem Kabeldurchmesser die Garagen angeschlossen sind und ob vielleicht sogar dreiphasig.

Dann nämlich könnte ich dort eine rote CEE setzen und mehrphasig mit niedrigem Strom laden. Zum Beispiel reichen knapp 3 kW (2 x 6 A) locker, um bei 12 Stunden Standzeit über Nacht Strom für 250 bis 300 Kilometer zu beziehen. Mir würde auch die Hälfte genügen, aber sicherheitshalber möchte ich selbst dann lieber eine eigene Dose setzen. Einphasig ist dafür eine CEE Blau optimal. Der 52 Jahre alten Schuko-Dose möchte ich das nicht regelmäßig zumuten.

Grüße, Egon

ein sehr interessantes thema - für mitlesende einige infos:
www.sab-kabel.de/kabel-konfektion-temper...barkeit-tabelle.html

                          

Egon schrieb:

Code:

Ladestrom Spannung Verlustleistung      0 A   239 V      5 A   230 V    45 W      6 A   229 V    60 W      8 A   226 V   104 W     10 A   221 V   180 W     13 A   219 V   260 W

Und nebenbei hast du eine der Grundlagen der Elektrotechnik experimentel bestätigt.

Die Verlustleistung steigt mit dem Quadrat des Ladestrom

5A --> 45W
10A --> 4*45W = 180W

haribo schrieb:
Die Verlustleistung steigt mit dem Quadrat des Ladestrom kann / könnte diese (theoretisch) nur durch höhere spannungen kompensiert werden?

                          

Der Spannungsabfall dürfte wohl etwas höher sein als erwartet. Nur mal als Hausnummer: wenn ich ein 30 m langes 1,5 mm² Kabel mit 13 A belaste, dann kommen von den nominal 230 V am Ende nur noch 220,7 V an. Das entspräche einer Verlustleistung von 121 W.

Entweder ist die Leitung zur Garage wesentlich länger als in dem Beispiel angenommen (30 m sind aber schon eine ganze Ecke) oder es wurde ein dünneres Kabel verwendet (wohl eher nicht) oder es gibt zusätzlich zu den harmlosen Leitungswiderständen noch einen Übergangswiderstand an einer Verbindungsstelle, der dann gefährlich werden könnte.

Sofern es "nur" Leitungsverluste sind, sehe ich das nicht so dramatisch. Klar ist der Verlust ärgerlich. Man muss aber in Betracht ziehen, dass ein Tesla während des Ladevorgangs je nach Quelle zwischen 250 und 300 W braucht, nur weil er wach bleibt. Solange sich nichts überhitzt, ist es zumindest bei AC immer besser, mit dem maximalen Strom zu laden. Dann ist der Ladevorgang schneller abgeschlossen, der Tesla kann sich schlafen legen und damit geht der Ruheverbrauch wieder um die besagten 250-300 W runter.

Noch besser ist es in jedem Fall, ein Kabel mit einem höheren Leitungsquerschnitt zu verwenden, wo das möglich ist.

peterAL schrieb:
kann / könnte diese (theoretisch) nur durch höhere spannungen kompensiert werden?
Bei gleicher Leistung sinkt mit steigender Spannung der Strom, damit geht auch die Verlustleitung runter. Aus genau diesem Grund gibt es Hochspannungsleitungen. Zehnfache Spannung -> Strom geht auf 1/10 runter -> Verlustleistung sinkt auf 1/100.

Alternativ gehen auch dickere Kabel, was aber schnell unwirtschaftlich wird.

Dein Gedanke ist aber grundsätzlich richtig: es wäre hilfreich, wenn höhere Ladespannungen zur Verfügung stünden. Damit könnte man eine Menge Kupfer sparen und die Ladekabel würden deutlich leichter. Auch auf die Wasserkühlung in den V3-Superchargern könnte man dann verzichten.

nachdem egon schreibt - die anlage scheint älter als 50jahre zu sein – wird in jeder der garagen eine abzweigdose sein – da kommt dann schon einiges zusammen wenn die leitung nicht durchgeschliffen sondern bei jeder dose aufgetrennt wurde...

                          

Ist dein Zähler bei Dir in der Garage oder 120m entfernt in einer Hauptverteilung.

Deine Begründung das eine "Brandgefahr" nicht besteht soll, kann ich nicht nachvollziehen. Deine Verlustleistung verteilt sich nicht auf 120m. Am Einspeisepunkt stehen 13A an und das ändert sich auch nicht. Es wird ja nicht in Leistung geladen sondern in Stromstärke. Bei 13A und diesen großen Spannungsfall lädst du mit 2,847kW und am Einspeisepunkt sind es dann eben 3,107‬kW. "Brandgefahr" entsteht durch Stromstärke nicht durch Leistung und die ist mit oder ohne Verlustleistung 13A.

Natürlich ist es denkbar das man in der Ladeelektronik einstellen kann das mit 3kW geladen werden soll, um das besser zeitlich zu berechnen. Dann würde die Ladeelektronik den Spannungsfall durch Erhöhung der Stromstäre kompensieren und mit zBps. 14A laden.

Klar kann man den Spannungsfall durch Spannungserhöhung kompensieren. Das macht meines Wissen ein Netzbetreiber permanent um eine konstante Spannungsversorgung zu gewährleisten. Nur kann ein Endverbraucher die Spannung nicht anpassen. Da hilft nur den Querschnitt zu erhöhen.

Bei der Kabellänge und der Stromstärke komme ich auf exakt 4mm²

Deine Verlustleistung verteilt sich nicht auf 120m.
Wo manifestieren sich die Verluste durch eine 120 Meter lange Zuleitung und/oder einen zu geringen Kabelquerschnitt?

Grüße, Egon

Kleine Physikstunde

CA-Klaus schrieb:
Der Spannungsabfall dürfte wohl etwas höher sein als erwartet. Nur mal als Hausnummer: wenn ich ein 30 m langes 1,5 mm² Kabel mit 13 A belaste, dann kommen von den nominal 230 V am Ende nur noch 220,7 V an. Das entspräche einer Verlustleistung von 121 W.
2 * Länge / Querschnitt * spezifischer Widerstand * Strom im Quadrat = Leistung
2 * 30m / 1,5mm² * 0,018 Ω*mm²/m * 13A² = 121,68 W

Dein praktischer Versuchsaufbau entspricht sehr genau der physikalischen Theorie.

Egon schrieb:

Code:

Ladestrom Spannung Verlustleistung      0 A   239 V      5 A   230 V    45 W      6 A   229 V    60 W      8 A   226 V   104 W     10 A   221 V   180 W     13 A   219 V   260 W

Aus P/I²=R ergibt sich ein Widerstand zwischen 1,5 und 1,8 Ω.

Um den theoretischen Querschnitt der Installation zu errechnen:

Länge * spezifischer Widerstand / Widerstand = Querschnitt

2*120m * 0,018 Ω*mm²/m / 1,8 Ω = 2,4 mm²

Wenn die Installation in 2,5 mm² ausgeführt ist, dann stimmt die Annahme der gleichmäßigen Verteilung der Leistungsverluste.

Freilich ist es Verschwendung und bezahlen muss man es auch. Verschwendung, auf jeden Fall. Wenn der Zähler am Anfang der Leitung ist, musst Du für die Leitungsverluste bezahlen. Wenn er in der Garage ist, dann nicht.

Einphasig ist dafür eine CEE Blau optimal.Prinzipiell schon. Nur viele ICCBs haben einen Schuko Stecker, der nicht getauscht werden kann/darf (wegen Temperaturüberwachung). Wenn Du dann einen Adapter CEE blau / Schuko benutzt, bist Du wieder genau so nasss wie vorher.

In Schweden hatte ich ja auch einen ganz ähnlichen Versuchsaufbau, von der Leitungslänge ca. 30m 1.5mm² bis zur Steckdose/Verteilkasten.

Davor waren aber noch ca. 3km Leitung - etwas dicker ca. 6mm² bis zum nächsten Dorf, zumindest ist mir nirgends ein Trafo aufgefallen.

So wurde das Licht schon merklich dunkler, wenn man z.B. einen Toaster eingeschaltet hat.

Außer ein paar Ladungsabbrüchen bei Gewitter war das aber trotzdem kein Problem mit 8-10A für die 3 Wochen.

haribo schrieb:
Und nebenbei hast du eine der Grundlagen der Elektrotechnik experimentel bestätigt.
Das war nicht meine Absicht, zumal der Tesla sicher kein präzises Messergebnis liefert. Aber prima, dass es offenbar gut hinhaut. Das gilt auch für die anderen Berechnungen von CA-Klaus und yarison.


yarison schrieb:
[...] viele ICCBs haben einen Schuko Stecker, der nicht getauscht werden kann/darf (wegen Temperaturüberwachung).
Das stimmt. Ich bin aber glücklicher Besitzer eines JB2 mit dem mittleren Adaptersatz. Nicht ganz billig, aber damit muss man sich keinen Kopf mehr machen. Höchstens, wo man das unhandliche Ding (sieht auf den Bildern viel kleiner aus) in einem Up unterbringt. Am besten auf einen freien Sitzplatz stellen und dort festschnallen.


Grüße, Egon

Interessant, was aus solch einer einfachen Anfrage wird.
Physikalische Größen werden wild durcheinandergewürfelt und alle meckern an den schwierigen Verhältnissen in Deutschland...

Ich bitte in Eure Betrachtungen folgendes mit aufzunehmen:

Wie Ihr selber schon festgestellt habt, gibt es die ganze Diskussion bei einer einfachen Steckdose nicht. Das hat auch seinen Grund. Auch bei eine CEE-Steckdose interessiert das keinen.
Warum? An der normalen Steckdose könnte anstatt des Ladegeräts auch ein Fön hängen, die Leistung wäre ähnlich - was ist der Unterschied?
Der Fön wird alle 1-2 Tage mal für 5-10 Minuten genutzt. Das kann unser Netz in D ohne Probleme ab. Gleiches gilt für die CEE-Steckdose - gelegentliche Nutzung.
Hängt man aber ein Auto zum Laden an, wird das Stromnetz deutlich länger und regelmäßiger belastet. Macht also schon einen Unterschied. Den sieht man dann auch am Stromzähler.
Bei gleich 11 kW Ladestrom verdreifacht sich dieses Problem.

Und was hier viele vergessen - was meint Ihr, wie viele Leute Kunde beim jeweiligen Energieversorger sind? Anders gefragt, wie viele Kunden brauchen plötzlich 11kW um Ihr Emobil zu laden?
2, 3 - vielleicht aber auch 100, 200, 400 - dann rechnet Euch mal die Leistung aus. Das ist mal eben ein kleines Kraftwerk ZUSÄTZLICH.

Das müssen auch die Versorgen berücksichtigen. Bei denen wird die Kapazität im Netz ja nicht von jetzt auf gleich größer, da die Kabel ja auch nicht wachsen.
Die "normale" Last müssen die ja auch stemmen.
Daher die "Leistungserhöhung". Der Anschluß muss entsprechend anders bewertet werden. Im Zweifelsfall muss auch eine neue Hauszuleitung verlegt werden.

Damit wir hier nicht sowas haben, wie gcf es schreibt - muss das alles irgendwo zusammenlaufen.

Da macht es wenig Sinn, darüber zu diskutieren, ob jemand ein Steckdose irgendwo setzt und das angemeldet werden muss...

Auch ein deutsches Problem - nicht über den Tellerrand schaun.

Auch ein deutsches Problem: Alles gleich als Problem sehen. Andere Länder haben da weniger Probleme.

Nur weil einige Leute ein Elektroauto kaufen, brauchen keine neuen Kraftwerke gebaut werden oder Stromnetze lokal ausgebaut zu werden. Die lokalen Stromnetze schaffen es sogar, dass die Leute vor Weihnachten Plätzchen backen, mehr zu Hause kochen und damit viel Strom verbrauchen. Selbst für das Heizen per Strom mit vielen Erdwärmeheizungen wurde das Stromnetz nicht massiv ausgebaut.

Zur Zeit haben wir in DE eher das Problem, dass zu bestimmten Zeiten zu viel Strom durch erneuerbare Energien (Solar- und Windkraft) bereitsteht. Elekroautos mit intelligenter Ladesteuerung könnten dieses Problem leicht lösen. Die Realisierung ist einfach. Smartmeter im Haus und Angebot der Energieversorger, bei dem der Strom bei Überangebot günstiger ist, würde nach kurzer Zeit dazu führen, dass man das Elekroauto überwiegend zu dieser Zeit lädt. Die Akkus vieler Elektroautos sind schon so groß, dass viele nur einmal oder zweimal pro Woche laden müssten.

Es gibt viele Lösungen für Probleme, die wir noch lange nicht haben, weil es nur wenige Elektroautos gibt. Es sieht auch nicht so aus, als ob sich das derzeit ändert.

Stimmt absolut - smartes (oder geregeltes) Laden ist sicher ein wichtiger Schritt.
Man sollte aber auch nicht vergessen, dass es jede Menge Häuser und Siedlungen gibt, die elektrotechnisch auf dem Stand der 1960er sind.
Damals gab es eine Steckdose in jedem Raum...

Unter dem Strich sind sicher viele der Ansätze hier richtig, manchmal aber halt nicht zu Ende gedacht.

Und nicht dass sich jemand auf den Schlips getreten fühlt, meine Aussage mit den "Durcheinanderwerfen" oben bezieht sich auf die Formulierungen ("an der Steckdose stehen 13A an"). Da sträuben sich Elektro-Leuten etwas die Nackenhaare. Die Rechnereien oben sind richtig.