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Der SGS-TÜV Saar hat im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) analysiert, welche möglichen Risiken beim Ladevorgang von Elektroautos auftreten können und wie man diese vermeiden kann. Als größte Gefahr gelten handelsübliche Stromkabel ohne Schutzvorrichtung. Hintergrund des Projektes ist, dass vor allem auch sichere Ladeverfahren einen wichtigen Beitrag dafür leisten, der Elektromobilität zum Durchbruch zu verhelfen. Deshalb sollte ein breit angelegtes Forschungsprojekt, die Risiken beim Aufladen von E-Autos untersuchen und Maßnahmen vorzuschlagen, mit denen der Gesetzgeber diese möglichen Gefahren minimieren kann.

Risiken nach ISO 12100 und ISO 26262

Grundlage der Untersuchung des SGS-TÜV Saar war die Anlehnung an die DIN EN ISO 12100. Die Norm definiert zehn Gefahrengruppen, die bei der Sicherheitsbewertung von Maschinen zu überprüfen sind. Die größte Relevanz für das Laden von Elektroautos haben dabei elektrische und ergonomische Gefährdungen sowie Risiken durch elektromagnetische Strahlung. Unter Berücksichtigung der Norm für funktionale Sicherheit, die ISO 26262, wurden mehr als 50 Situationen abgeleitet, in denen sich die Ladesysteme in Hinblick auf alle zehn Gefahrengruppen beim täglichen Gebrauch bewähren mussten. Diese Situationen ergeben sich aus den vier grundsätzlichen Ladebetriebsarten für E-Autos: an der Steckdose mit einem normalen Stromkabel; an der Steckdose mit einem speziell gesicherten Kabel; an Gleichstromladesäulen oder an fest installierten Ladestationen, die mit ein- bzw. dreiphasigem Wechselstrom betrieben werden.

Schlecht isolierte Kabel sind größte Gefahr

Die größte Gefahr droht den Fahrzeugnutzern demnach bei der Ladevariante, die ein Standard-Stromkabel an der heimischen Steckdose nutzt. Ist die Isolierung des Kabels beschädigt, kann es zu Stromschlägen kommen. Beim Aufladen in einer Garage, in der beispielsweise auch Gartengeräte gelagert werden, ist das durchaus ein realistisches Szenario. Ein Fehlerstromschutzschalter in der Hauselektrik kann dieses Problem zwar verhindern. Allerdings ist eine solche Schutzvorrichtung erst bei Neubauten ab dem Jahr 2007 Pflicht. Empfohlen wird daher, die Nutzung spezieller Kabel gesetzlich vorzuschreiben, die bei Unfällen aufgrund einer beschädigten Isolierung die Stromzufuhr sofort selbstständig unterbrechen. Die meistverbreitete Ladebetriebsart verwendet daher die oben erwähnte im Kabel integrierte Überwachung. Sämtliche Ladekabel sollten zudem in regelmäßigen Abständen geprüft werden.

Schnellladestationen könnten Herzschrittmacher stören

Zurzeit noch unproblematisch sind die elektromagnetischen Felder, die bei der Schnellaufladung an öffentlichen Stationen entstehen. Sie bleiben bei heutigem Stand der Technik noch unterhalb des Strahlungsniveaus, ab dem zum Beispiel Herzschrittmacher gestört werden. Allerdings ist zu erwarten, dass mit dem Fortschritt der Technik die Ladezeiten sinken und entsprechend mehr Strom pro Zeiteinheit übertragen wird. Dadurch kann der Grenzwert von 10 Mikrotesla überschritten werden – ab diesem Zeitpunkt sind zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen notwendig.

Risiken durch gute Dokumentation vermeidbar

Weitere Sicherheitsrisiken können durch unsachgemäße Handhabung entstehen, beispielsweise durch die Verwendung von Verlängerungskabeln und ungeeigneten Adaptern. Hiervor sollte der Nutzer im Fahrzeughandbuch gewarnt werden, ebenso vor Stolpergefahren durch die Kabel oder vor dem Aufladen im Freien bei Starkregen. Als Schutz vor körperlicher Überbelastung empfehlen die Experten der SGS zudem, das zulässige Gewicht der Ladeausrüstung bei zehn Kilogramm zu deckeln.

Der Gesamtbericht „Sicherheitsaspekte beim Laden von Elektrofahrzeugen“ ist als kostenfreier Download über das elektronische BASt-Archiv ELBA verfügbar.

Kontakt

Michael Vogt
Functional Safety, Product Manager E-Mobility
SGS-TÜV Saar GmbH
t: +49 89 787475 - 273