Die Auswahl von Ladeausrüstung für die Elektromobilität darf nicht allein anhand der maximalen Kilowattleistung des Kabels erfolgen. Der fahrzeugseitige Anschlussstandard, der Lademodus, die Stromart AC oder DC, die Phasenanzahl, der Nennstrom und die Nennspannung, die Kabellänge, die Temperatur, die mechanischen Zyklen und die Stationsarchitektur sind Bestandteile derselben Auslegung. Das aktuelle HARTING-Produktspektrum umfasst AC-Ladekabel Mode 3 Type 2, DC-Kabel Mode 4 CCS Type 2 mit Fahrzeugstecker, Ladesteckdosen und Steckerhalter. Das weiter gefasste E-Mobilitätsangebot von HARTING reicht bis zu Leistungs- und Datenverbindungen im Fahrzeug sowie zu Verbindungstechnologien in der Ladeinfrastruktur.
Dieser Leitfaden dient dazu, HARTING-Ladeprodukte für die Elektromobilität den passenden Anforderungen in Flotten-, Arbeitsplatz-, Gewerbe- oder Geräteherstellerprojekten zuzuordnen. Ein Kabel oder eine Steckdose ist keine vollständige Ladestation; elektrische Schutzfunktionen, Schalten, Messen, Kommunikation, Benutzerauthentifizierung, Gehäuse, Wärmemanagement und Anlagenanschluss sind gesondert zu planen. Die im Text genannten Werte für 22 kW, 350 kW, Strom, Spannung, IP und Zyklen gelten ausschließlich für das mit Bezeichnung und Bestellnummer angegebene Produkt. Sie lassen sich nicht automatisch auf Varianten mit anderer Länge, anderem Leiterquerschnitt, anderem Standard oder für andere Regionen übertragen.
Lademodus, Steckverbinderstandard und Stromart unterscheiden
Mode 3 bezeichnet die kontrollierte Verbindung eines Elektrofahrzeugs mit einer AC-Ladestation; Mode 4 bezeichnet die Versorgung der Fahrzeugbatterie mit Gleichstrom durch ein DC-Ladegerät. Die Bezeichnungen Type 2 und CCS Type 2 beziehen sich auf die Steckergeometrie und die Kontaktanordnung. Diese Begriffe sind nicht gleichbedeutend. Ein Kabel Mode 3 Type 2 verfügt über AC-Leistungskontakte sowie CP- und PP-Signalkontakte. Die CCS-Verbindung bildet dagegen mit zusätzlichen DC-Leistungskontakten unterhalb des oberen Type 2-Bereichs eine kombinierte Schnittstelle. Stimmen Fahrzeuganschluss, Stationsausgang und regionaler Standard nicht überein, darf die Planung nicht allein auf der Annahme beruhen, dass ein Adapter ausreicht.
Die Ladeleistung hängt grundsätzlich von Spannung und Strom ab; die tatsächliche Energieübertragung wird durch zusätzliche Grenzen wie die fahrzeugseitige Ladeelektronik, das Batteriemanagement, die Stationskapazität, den Anlagenanschluss und die Temperatur bestimmt. Die Angabe „22 kW“ auf einem Kabel bedeutet nicht, dass jedes Fahrzeug mit dieser Leistung geladen wird. Ebenso ist der Kataloghöchstwert eines DC-Kabels nicht mit der im Betrieb während des gesamten Ladezyklus kontinuierlich bereitgestellten Leistung gleichzusetzen. Die Produktauswahl muss zusammen mit dem erwarteten Nutzungsprofil, der Anzahl gleichzeitig ladender Fahrzeuge und der Steuerungsstrategie der Station erfolgen.
Auswahl eines AC-Kabels Mode 3 Type 2
Die HARTING-Produktliste enthält ein- und dreiphasige Varianten Mode 3 Type 2 mit unterschiedlichen Stromstärken und Kabellängen. Anhand der Produktbeschreibung ist zu prüfen, ob das Kabel für den mobilen Einsatz beidseitig konfektioniert ist, mit einer Type 2-Kupplung auf der Fahrzeugseite und einem Type 2-Stecker auf der Infrastrukturseite, oder ob es mit offenem Ende zur festen Verdrahtung in einer Wallbox angeboten wird. Zwei äußerlich gleiche Kabel können sich hinsichtlich der Phasenanzahl oder des inneren Leiteraufbaus unterscheiden. Der PP-Codierwiderstand und der CP-Signalpfad sind Systemelemente, die den zulässigen Anschlussstrom und die Ladesteuerung unterstützen; mechanische Kompatibilität allein reicht nicht aus.
Ein konkretes Produktbeispiel ist Charg.c.Mode3 22KW Type2 G2 32A 3ph 2,5m, 08 91 409 0115 B0, wird auf der HARTING-Seite mit Mode 3, geradem Kabel, fahrzeugseitiger Buchse und infrastrukturseitigem Stecker vom Typ 2, 2,5 Metern Länge, dreiphasiger Ausführung und Crimpanschluss aufgeführt. Nur für dieses Produkt werden für die Leistungskontakte 32 A, 480 V und 22 kW sowie für die Signalkontakte 2 A und 30 V angegeben. Die Betriebstemperatur liegt zwischen −30 und +50 °C, die Schutzart im gesteckten Zustand ist IP44, die mechanische Lebensdauer beträgt mindestens 10.000 Steckzyklen und der Mindestbiegeradius bei wiederholter Biegung entspricht dem Neunfachen des Kabeldurchmessers.
Diese Werte sind als Auslegungsdaten zusammen mit dem Produktcode zu betrachten. Die Angabe IP44 gilt für die gesteckte Verbindung; für einen offenliegenden Stecker, einen verschmutzten Kontaktbereich oder eine beschädigte Dichtung darf nicht derselbe Schutz angenommen werden. Mindestens 10.000 Zyklen sind keine Zusage einer unbegrenzten Lebensdauer, die auch unkontrolliertes Fallenlassen, Überfahren oder Biegen unterhalb des angegebenen Radius abdeckt. Die Kabelführung muss die tatsächliche Entfernung zwischen Station und Stellplatz abdecken; sowohl Schlaufen eines zu langen Kabels auf dem Boden als auch Zugbelastungen am Steckverbinder durch ein zu kurzes Kabel sind zu vermeiden.
DC-Schnellladekabel Mode 4 CCS
Beim DC-Schnellladen erfolgt die Leistungsumwandlung auf der Stationsseite, und die Energie wird über die DC-Kontakte an das Fahrzeug übertragen. Hohe Ströme rücken den Kontaktwiderstand, den Leiterquerschnitt, die Kabelmasse und die Anforderungen an die Temperaturüberwachung in den Vordergrund. Deshalb darf die Auswahl eines CCS-Kabels nicht allein nach dem Steckertyp erfolgen. Festzulegen sind die maximale DC-Spannung der Station, das Strom-Zeit-Profil, das Kühlkonzept des Kabels, die Umgebungstemperatur, die fahrzeugseitigen Grenzwerte und die Reaktion des Steuerungssystems auf die Temperatursensoren. Der Leistungswert auf der Herstellerseite bedeutet nicht, dass all diese Voraussetzungen im System automatisch erfüllt sind.
Fahrzeugstecker CCS Gen2 Typ2 4x50² 3,0m, 08 96 308 1801 A0, ist ein Beispiel für Mode 4, das die produktcodeabhängigen technischen Grenzen veranschaulicht. HARTING führt dieses drei Meter lange Kabel mit fahrzeugseitigem CCS Gen2 Type 2-Stecker mit 1000 V DC, 350 A bei 25 °C und 350 kW auf. Für das Produkt werden eine Temperaturüberwachung mit zwei Pt1000, Sensorangaben zu einer Abschalttemperatur von 90 °C sowie die Leistungskontaktanordnung DC+, DC−, PE angegeben. Auf der Seite sind 30.000 Steckzyklen, IP44 im gesteckten Zustand, IP69 im Gehäusebereich und ein Mindestbiegeradius bei wiederholtem Biegen vom Neunfachen des Kabeldurchmessers aufgeführt.
Diese Zahlen gelten ausschließlich für 08 96 308 1801 A0; besonders wichtig ist, dass die Stromangabe an die Bedingung von 25 °C geknüpft ist. Eine wärmere Umgebung, ein aufgewickeltes Kabel, verschmutzte Kontaktflächen oder eine andere Produktlänge können das thermische Verhalten verändern. Das Vorhandensein eines Sensors allein gewährleistet keine sichere Abschaltung; Messschaltung, Diagnose von Kabelbruch und Kurzschluss, Grenzwert, Stationssteuerungslogik und sichere Energieabschaltkette müssen gemeinsam verifiziert werden. Auch die angegebenen Normen IEC 62196-1, IEC 62196-3, EN 50620 und EN 60751 sind hinsichtlich ihrer Geltung für das Produkt anhand des ausgewählten Codes und der aktuellen Dokumentation zu bestätigen.
Kabellänge, thermisches Verhalten und Ergonomie
Die Kabellänge wird zunächst anhand der unterschiedlichen Parkpositionen der Fahrzeuge und der Lage ihrer Ladeanschlüsse bestimmt. Das Kabel muss den entferntesten vorgesehenen Anschlusspunkt ohne Zugspannung erreichen, darf aber nicht so viel Überlänge aufweisen, dass am Boden Stolperstellen oder Überfahrrisiken entstehen. DC-Hochstromkabel können dicker und schwerer sein; für die Handhabung können Aufhängungen, Rückzugs- oder Trägersysteme erforderlich sein. Das Kabelmanagement muss den Steckverbinder vor Zugbelastung schützen und darf den zulässigen Biegeradius nicht unterschreiten. Enge Spiralen, Knoten oder wiederholtes Biegen an derselben Stelle können zu vorzeitiger Ermüdung von Außenmantel und Leitern führen.
Die thermische Berechnung beschränkt sich nicht auf eine Nennstromtabelle. Die tägliche Anzahl der Ladevorgänge, die Dauer je Vorgang, die Abkühlung zwischen zwei Vorgängen, direkte Sonneneinstrahlung, Kabeltrommel, Umgebungstemperatur und Kontaktwiderstand sind in den Messplan aufzunehmen. Bei der Erstinbetriebnahme und den wiederkehrenden Prüfungen können die Temperaturen an Stecker, Kontaktbereich, Kabel und Anschlussklemmen verglichen werden. Ein ungewöhnlicher Temperaturanstieg kann auf Verschmutzung, Verschleiß, Lockerung oder Beschädigung hinweisen. Auf Kontaktflächen dürfen keine Chemikalien oder Schmiermittel aufgebracht werden, die nicht den Herstellervorgaben entsprechen; Reinigungs- und Prüfverfahren müssen auf den offiziellen Wartungsinformationen beruhen.
Ladesteckdose und Steckerhalter als Systemkomponenten betrachten
Zur HARTING-Produktkategorie gehören auch Ladesteckdosen und Steckerhalter Type 2. In der aktuellen Liste finden sich Type 2-Steckdosen mit motorischer oder magnetischer Verriegelung, die nach dreiphasiger Ausführung und 22 kW gefiltert werden. Diese Angaben bedeuten nicht, dass alle Steckdosen mechanisch gleich aufgebaut sind. Schalttafelausschnitt, Front- oder Rückmontage, Kabelanschluss, Ansteuerspannung der Verriegelung, Rückmeldung der Verriegelungsposition, Notentriegelungsverhalten und Schutz gegen Umgebungseinflüsse sind anhand des vollständigen Bestellcodes zu verifizieren.
Ein Steckerhalter überträgt keine Energie; er ist jedoch eine Betriebskomponente, die das Kabelende von Wasser und Schmutz am Boden fernhält und vor Stößen schützt. Der Halter muss in einer Höhe angebracht sein, in der der Benutzer ihn ohne Zugbelastung des Kabels erreichen kann, und ein Herunterfallen des Steckers verhindern. Bei einer Station mit Steckdose und benutzereigenem Kabel sind Steckdosendeckel, Verriegelung und Wasserablauf wichtig; bei einer Station mit fest angeschlossenem Kabel beeinflussen Kabelaufhängung und Steckeraufnahme die Lebensdauer. Für beide Anordnungen sind barrierefreier Zugang, Stellplatzgeometrie, Nachtbeleuchtung und das Risiko mechanischer Stöße bei der Anlagenplanung zu untersuchen.
Das Kabel ist nur die äußere Schnittstelle der Ladestation
Die Elektroplanung des Ladepunkts umfasst Anschlusskapazität, Kurzschlussniveau, Kabelquerschnitt, Überstrom- und Fehlerstromschutz, Überspannungsschutzkonzept, Schütz, Zähler und Schutzleiteranordnung. Welche Schutzeinrichtungen erforderlich sind, muss ein befugter Planer anhand der nationalen Vorschriften, des Anlagentyps, der Ladegerätearchitektur und der Herstellervorgaben festlegen. Die Katalogwerte des HARTING-Kabels ersetzen diese Schutz- und Steuerungsfunktionen innerhalb der Station nicht.
Bei intelligenten Ladeanwendungen kommen Benutzerauthentifizierung, Abrechnung, Lastmanagement, Stationsnetzwerk und Kommunikation mit der übergeordneten Plattform hinzu. Leistungsbedarf der Anlage, Gleichzeitigkeit und Abfahrtszeiten der Fahrzeuge beeinflussen die Steuerungsstrategie. Das sichere Verhalten der Station bei Kommunikationsausfall, die lokale Ladefreigabe und die Ereignisprotokollierung müssen im Voraus definiert werden. Auch bei einem physisch kompatiblen Kabel sind Softwareprotokoll, Fahrzeug-Ladegerät-Kommunikation und Zahlungsinfrastruktur eigenständige Integrationsaufgaben.
| Anwendung | HARTING-Produktbereich | Im Angebot zu verifizierende Kerndaten |
|---|---|---|
| Mobile Verbindung von der AC-Station zum Fahrzeug | Beidseitig konfektioniertes Kabel Mode 3 Type 2 | Ein-/dreiphasig, Strom, Leistung, Stecker-/Kupplungsausführung an beiden Enden, Länge, IP und Zyklen |
| Integration eines fest angeschlossenen Kabels in eine Wallbox | Variante Mode 3 Type 2 mit Fahrzeugstecker und offenem Ende | Leiteraufbau, Endenvorbereitung, Anschlussklemme, Temperatur, Zugbelastung und Dichtung |
| DC-Schnellladen | Kabel Mode 4 CCS Gen2 Type 2 mit Fahrzeugstecker | DC-Spannung, Strom-Temperatur-Bedingung, Leistung, Sensor, Querschnitt, Länge und Steuerung |
| AC-Laden mit benutzereigenem Kabel | Ladesteckdose Type 2 | Phasenanzahl/Leistung, Verriegelungstyp, Schalttafelmontage, Rückmeldung und Notentriegelung |
| Schutz des fest angeschlossenen Kabels in Parkposition | Steckerhalter Type 2 | Montagehöhe, mechanische Befestigung, Wasser-/Schmutzableitung und Zugänglichkeit |
| Sonderstation oder Fahrzeugunterbaugruppe | Kundenspezifische HARTING-Verbindungslösung | Entwicklung, Verifizierung, Norm, Prüfaufbau und Änderungsmanagement |
Inbetriebnahme, Inspektion und Wartung
Bei der Erstinbetriebnahme werden Schutzleiterdurchgängigkeit, Isolation, korrekte Phasen-/Spannungsverhältnisse, Control-Pilot-Verhalten, Verriegelung, Ein- und Ausschaltreihenfolge sowie Fehlerszenarien gemäß den geltenden Vorschriften geprüft. Der Produktcode auf dem Kabeletikett, die Stationskonfiguration und die in der Software festgelegte Stromgrenze müssen in derselben Dokumentation nachvollziehbar sein. Eine erfolgreiche Verbindung mit einem Testfahrzeug ist kein Nachweis der Kompatibilität mit allen Fahrzeugen; ein Vor-Ort-Abnahmeplan ist für die vorgesehene Fahrzeuggruppe und unterschiedliche Batteriezustände zu erstellen.
Bei wiederkehrenden Prüfungen werden Stecker und Steckdose auf Risse, Brandspuren, Verformungen, lose Teile, Fremdkörper und Feuchtigkeit untersucht. Der Kabelaußenmantel wird auf Quetschungen, Schnitte, Abrieb und ungewöhnliche Verhärtung geprüft. Der Verriegelungsmechanismus und eine gegebenenfalls vorhandene Temperaturüberwachungsschaltung werden durch Funktionsprüfung verifiziert. Ein beschädigtes Hochleistungskabel darf nicht mit provisorischer Bandumwicklung oder einer Reparatur vor Ort mit unklarer Eignung wieder in Betrieb genommen werden. Das Ersatzprodukt ist nicht nach dem gleichen Erscheinungsbild des Steckverbinders auszuwählen, sondern anhand von Bestellcode, elektrischen Werten, Sensor, Länge und Zulassungsumfang.
Erforderliche Daten für ein Angebot
- Einsatzszenario definieren: Geben Sie an, ob es sich um Privatfahrzeuge, eine Flotte, einen Arbeitsplatz, eine öffentliche Station oder das Laden von Maschinen handelt, einschließlich täglicher Ladevorgänge und Gleichzeitigkeit.
- Fahrzeugschnittstelle verifizieren: Geben Sie Type 2, CCS Type 2 oder einen anderen regionalen Standard zusammen mit der Liste der vorgesehenen Fahrzeuge an.
- Lademodus auswählen: Bestimmen Sie anhand der Fahrzeug- und Stationsarchitektur, ob Mode 3 AC oder Mode 4 DC benötigt wird.
- Elektrische Grenzen angeben: Teilen Sie Phasenanzahl, Nenn- und Höchstspannung, Strom, Zielleistung, Dauer und Temperaturprofil mit.
- Kabelanordnung skizzieren: Stellen Sie feste oder lösbare Ausführung, Anschlusstypen an beiden Enden, Länge, Aufhängungs-/Rückzugssystem und Stellplatzgeometrie dar.
- Umgebung klassifizieren: Erfassen Sie Innen-/Außeneinsatz, Temperatur sowie Risiken durch Sonne, Regen, Eis, Staub, Chemikalien, Stöße und Vandalismus.
- Beschreiben Sie Steuerung und Verriegelung: Definieren Sie die Funktionskette aus CP/PP, Steckerverriegelung, Sensorik, Notentriegelung, Energieabschaltung und Fehlerdiagnose.
- Schließen Sie die Schutzplanung ab: Stimmen Sie die Auslegung von Anlageneinspeisung, Kurzschluss-, Überstrom-, Fehlerstrom- und Überspannungsschutz sowie Erdung mit der zuständigen autorisierten Stelle ab.
- Dokumentieren Sie die Abnahmekriterien: Legen Sie elektrische Prüfungen, Tests mit verschiedenen Fahrzeugen, thermische Beobachtungen, Kommunikation, Bedienergonomie und Wartungsaufzeichnungen fest.
Oskon betrachtet HARTING-Ladeprodukte für die Elektromobilität nicht als isolierte Komponente außerhalb der Ladestation, sondern als Bestandteil der Energie- und Steuerungskette von der Anlageneinspeisung bis zum Fahrzeugladeanschluss. Das richtige Produkt passt mechanisch zum vorgesehenen Fahrzeug, entspricht dem tatsächlichen Strom- und Temperaturprofil, lässt sich sicher steuern und vom Wartungsteam überprüfen. Produktverfügbarkeit und Lieferzeit müssen zum Angebotsdatum gesondert bestätigt werden; dieser Inhalt stellt keine Zusage hinsichtlich Lagerbestand, Ladezeit oder automatischer Einhaltung gesetzlicher Vorschriften in einer bestimmten Anlage dar.
