Der Brandschutz hat in den aktuellen Normen für das Laden von Elektrofahrzeugen – darunter IEC 61851-23:2023 für Gleichstrom-Ladeeinrichtungen (DC) und der Entwurf der IEC 61851-1 Ed.4 für Wechselstrom-Ladeeinrichtungen (AC) – zunehmend an Bedeutung gewonnen.
Ein zentrales Konzept, das in diesen Normen eingeführt wurde, ist das Brandschutzgehäuse.
Ein Brandschutzgehäuse ist so konzipiert, dass es einer Entzündung widersteht, die Flammenausbreitung begrenzt und verhindert, dass sich ein Brand über das Gerät hinaus ausbreitet. Sein Hauptzweck besteht darin, das Risiko schwerer Brände zu verringern, die durch interne elektrische Fehler verursacht werden.
Für unterschiedliche Gehäusematerialien gelten jeweils spezifische Anforderungen an die Feuerbeständigkeit.
Gehäuse aus Metall und Glas
Gehäuse aus Metall sowie Komponenten aus hitzebeständigem Einscheibensicherheitsglas (ESG) und Verbundglas gelten im Allgemeinen als konform mit den Anforderungen an Brandschutzgehäuse gemäß den einschlägigen Normen.
Diese Materialien bieten wirksame Barrieren gegen die Ausbreitung von Flammen und finden breite Anwendung in Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge.
Gehäuse aus Kunststoff
Bei Kunststoffgehäusen ist besondere Aufmerksamkeit geboten, da das Brandverhalten vom verwendeten Material abhängt.
Gemäß IEC 62477-1:2022 sollten Kunststoffe, die als Teil eines Brandschutzgehäuses eingesetzt werden, die Brandschutzklasse 5VB erfüllen.
Für tragbare Geräte kann eine niedrigere Einstufung (V-1) zulässig sein.
Kunststoffkomponenten, die lediglich zu dekorativen Zwecken und nicht als Teil des Brandschutzgehäuses dienen, müssen hingegen im Allgemeinen nur die Brandschutzklasse HB erfüllen.
Die Auswahl geeigneter flammhemmender Materialien ist entscheidend, um die Sicherheit von Ladegeräten zu erhöhen und die Einhaltung internationaler Normen zu gewährleisten.
Anforderungen an die mechanische Festigkeit
Neben dem Brandschutz müssen Gehäuse von Ladestationen für Elektrofahrzeuge eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen, um eine langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
Die einschlägigen Normen legen unterschiedliche Anforderungen fest, die vom Gehäusematerial und dem Herstellungsverfahren abhängen.
Zu den gängigen Gehäusematerialien gehören:
- Metallguss
- Blech
- Aluminiumlegierung
Unter diesen Optionen sind Gehäuse aus Blech in der Ladeinfrastruktur-Branche weit verbreitet, da sie ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit, Haltbarkeit und Fertigungseffizienz bieten.
Die erforderliche Wandstärke des Gehäuses hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter:
- Materialart
- Herstellungsverfahren
- Gehäuseabmessungen
Die Normen enthalten detaillierte Vorgaben für verschiedene Materialien und Konstruktionsweisen, um eine ausreichende strukturelle Stabilität zu gewährleisten.
Eine angemessene Wandstärke trägt dazu bei, das Risiko von Verformungen zu verringern, die Haltbarkeit des Produkts zu verbessern und die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Bestehens der Zertifizierungsprüfungen zu erhöhen.
UV-Beständigkeit bei Ladestationen für den Außenbereich
Ladestationen für Elektrofahrzeuge im Außenbereich sind ständig der Sonneneinstrahlung und verschiedenen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Im Laufe der Zeit kann ultraviolette Strahlung Polymermaterialien zersetzen und sowohl deren Erscheinungsbild als auch deren Leistungsfähigkeit beeinträchtigen.
Aus diesem Grund schreiben Normen für Ladegeräte im Außenbereich die Verwendung von Materialien mit ausreichender UV-Beständigkeit vor.
Eine bei Polymermaterialien gebräuchliche Klassifizierung ist die F1-Einstufung.
Materialien mit F1-Einstufung erfüllen sowohl:
- die Anforderungen an die UV-Beständigkeit als auch
- die Anforderungen an die Beständigkeit gegen Wassereinwirkung.
Im Vergleich dazu erfüllen Materialien mit F2-Einstufung nur eine dieser Anforderungen.
Die Verwendung von Materialien, die bereits die F1-Anforderungen erfüllen, kann die Zertifizierung vereinfachen und den Bedarf an langwierigen UV-Prüfverfahren reduzieren.
Bei Ladestationen für den Außenbereich spielen UV-beständige Materialien eine wichtige Rolle für die langfristige Haltbarkeit und Zuverlässigkeit.
Wichtige Anforderungen auf einen Blick
Die folgende Tabelle fasst die oben erläuterten wesentlichen Anforderungen an das Gehäuse zusammen:
