Wallbox mit Phasenumschaltung: 1- oder 3-phasig laden, auch mit der zappi

Eine Wallbox mit Phasenumschaltung lädt Ihr Elektroauto wahlweise einphasig oder dreiphasig. Das bringt vor allem beim Laden mit Solarstrom etwas: Einphasig liegt die Untergrenze bei rund 1,4 kW, dreiphasig bei rund 4,1 kW. Bei wenig Sonne lädt das Auto also einphasig weiter, bei viel Sonne dreiphasig und schneller. Umschalten können Sie von Hand in der App oder im Menü, oder Sie nutzen die automatische Phasenumschaltung: Dann wechselt die Wallbox selbst, je nachdem, wie viel Überschuss Ihre Solaranlage gerade liefert.

Was bedeutet Phasenumschaltung bei der Wallbox?

Phasenumschaltung heißt: Die Wallbox lädt entweder 1-phasig über eine Phase oder 3-phasig über drei Phasen. Bei der manuellen Phasenumschaltung legen Sie die Phasenzahl fest. Bei der automatischen Umschaltung zwischen 1-Phasen- und 3-Phasen-Betrieb entscheidet die Wallbox selbst nach dem gemessenen Solarstrom-Überschuss.

Der Ladestrom wird je Phase eingestellt und liegt laut einem Wallbox-Hersteller nach dem Ladestandard IEC 61851-1 zwischen 6 A und 32 A. Die Leistung ergibt sich aus Phasenzahl, 230 V je Phase und Strom. Dreiphasig lädt ein Auto bei gleichem Strom also mit der dreifachen Leistung.

1-phasig und 3-phasig laden im Vergleich

Die wichtigsten Stufen, gerundet:

Laut ADAC reichen 11 kW zu Hause im Regelfall. Schaltet eine 11-kW-Wallbox mit Phasenumschaltung auf einphasig, bekommt das Auto rechnerisch höchstens 3,7 kW. Eine Auswahl zeigen die Wallboxen mit 11 kW.

Wie viele Phasen kann mein Elektroauto nutzen?

Wie schnell und mit wie vielen Phasen geladen wird, bestimmt das Ladegerät im Auto, der Bordlader. Die Wallbox gibt nur die Obergrenze vor. Manche Autos laden nur ein- oder zweiphasig, laut ADAC auch an einer dreiphasigen 11-kW-Wallbox. Den größten Unterschied macht die Phasenumschaltung bei Autos, die dreiphasig laden, denn nur bei ihnen liegt die Untergrenze ohne Umschaltung bei rund 4,1 kW.

Wann ist eine Phasenumschaltung sinnvoll?

Sinnvoll ist eine Phasenumschaltung vor allem, wenn Sie mit dem Überschuss Ihrer Photovoltaikanlage laden, also mit dem Solarstrom, den Ihr Haus gerade nicht selbst verbraucht. Laut ADAC ist die automatische Phasenumschaltung umso wichtiger, je größer die PV-Anlage ist, weil sich dann an Sonnentagen auch höhere Leistungen nutzen lassen. Für effizientes PV-Überschussladen empfiehlt der ADAC sie ausdrücklich.

Warum das Laden bei wenig Überschuss abbricht

Unter 6 A je Phase kann ein Auto nicht laden; die Bundesnetzagentur spricht von einer technisch bedingten Untergrenze. Einphasig sind das rund 1,4 kW, dreiphasig rund 4,1 kW (3 × 6 A × 230 V = 4,14 kW). Der ADAC rundet den dreiphasigen Wert auf etwa 4,2 kW, deshalb finden Sie beide Zahlen.

Liegt der Überschuss darunter, kauft die Wallbox je nach Lademodus Netzstrom zu oder pausiert die Ladung, bis wieder genug Solarstrom da ist. Fest dreiphasig startet das Auto also erst ab der dreiphasigen Schwelle, und die wird laut ADAC an bewölkten Tagen oft nicht erreicht. Einphasig reichen schon rund 1,4 kW.

Phasenumschaltung beim PV-Überschussladen

Damit die Wallbox nach dem Überschuss laden kann, misst ein Stromsensor oder ein Energiezähler am Hausanschluss mit. Beides gibt es im Zubehör unter Energiezähler und Energiemanager. Mit automatischer Umschaltung steht dann fast durchgehend der Bereich von rund 1,4 kW bis zur Höchstleistung der Wallbox zur Verfügung. Ein Hersteller nennt einphasig 1,4 bis 3,7 kW und dreiphasig 4,1 bis 11 kW. Passende Geräte stehen bei den Wallboxen zum PV-Überschussladen.

Manuelle oder automatische Phasenumschaltung?

Manuell umschalten

Die Phasenzahl legen Sie bei der manuellen Phasenumschaltung selbst fest, je nach Gerät in der App oder im Menü. Die Wallbox bleibt dabei, bis Sie es ändern. Einphasig passt, wenn wenig Überschuss zu erwarten ist, dreiphasig bei viel Sonne oder wenn es schnell gehen soll. Für Autos, die Ladeunterbrechungen schlecht vertragen, ist die manuelle Umschaltung der Ausweg.

So läuft die automatische Phasenumschaltung ab

Hier entscheidet die Wallbox nach dem gemessenen Überschuss: Reicht er nicht mehr für dreiphasiges Laden, wechselt sie auf einphasig, steigt er wieder, zurück auf dreiphasig. Vor jedem Wechsel beendet sie die Ladung und startet danach mit der neuen Phasenzahl neu. In dieser Zeit lädt das Auto nicht. Bei einem Hersteller dauert die Pause 90 Sekunden je Wechsel, bei einem anderen etwa 3 Minuten.

Damit die Wallbox bei durchziehenden Wolken nicht ständig hin- und herschaltet, bauen Hersteller Wartezeiten ein. Ein Beispiel aus einer Anleitung: Die Steuerung prüft alle 15 Minuten, ob dreiphasiges Laden möglich ist, und schaltet nur, wenn der Strom 7 % über dem dreiphasigen Minimum liegt. Zurück auf einphasig geht es erst nach 5 Minuten mit zu wenig Überschuss. Zum Verschleiß gibt ein Hersteller an, die Schütze seiner Wallbox seien für mehrere Millionen Schaltspiele ausgelegt.

Phasenumschaltung nachrüsten

Nicht jede Wallbox schaltet von Haus aus um. Im ADAC-Test von 2023 gab es die Umschaltung bei manchen Geräten als Zusatz-Set mit Energiezähler, bei anderen nur mit dem Energiemanager des Herstellers. Klären Sie deshalb zuerst mit dem Hersteller, welche Lösung er vorsieht. Ein nachgerüstetes Schütz ist ein Eingriff in die elektrische Anlage. Den dürfen nur der Netzbetreiber oder eine Elektrofachkraft aus einem Betrieb übernehmen, der im Installateurverzeichnis eingetragen ist.

Mobile Wallbox mit Phasenumschaltung

Auch mobile Wallboxen gibt es mit Umschaltung zwischen ein- und dreiphasig, bei einem Hersteller etwa per App und mit Ladestrom ab 6 A. Ob dreiphasig geladen wird, entscheidet die Steckdose: Laut der Adapterliste dieses Herstellers geht das nur an der dreiphasigen CEE-Steckdose (rot), an CEE blau und an der Haushaltssteckdose lädt die mobile Wallbox einphasig. Vor der ersten Nutzung in Ihrer Anlage müssen Sie auch sie beim Netzbetreiber anmelden. Eine Übersicht bieten die mobilen Wallboxen, mehr zum Laden an Haushalts- und CEE-Steckdosen der Beitrag Elektroauto an der Steckdose laden.

Grenzen: Auto, Netz und Anschluss

Vertragen alle Autos das Umschalten?

Nicht jedes. Ein Wallbox-Hersteller schreibt, manche E-Autos stellen das Laden ein, wenn die Versorgung zu oft unterbrochen wird. Ein anderer warnt, manche Fahrzeuge vertrügen einen Phasenwechsel während des Ladens nicht, in Einzelfällen könnten erhebliche Schäden entstehen. Er rät, beim Autohersteller zu klären, ob das Auto die Funktion unterstützt.

Ob geladen wird, entscheidet am Ende das Auto, und manche Fahrzeuge begrenzen per Software, wie oft eine Ladung unterbrochen werden darf. Eine unabhängige Liste der Autos, die das Umschalten nicht vertragen, ist uns nicht bekannt. Bricht die Ladung nach dem Umschalten ab, stellen Sie eine feste Phasenzahl ein. Das rät auch ein Hersteller, zusammen mit aktueller Software im Auto.

Netzbetreiber, Schieflast und 22 kW

Lädt ein Auto einphasig, belastet es nur eine der drei Phasen. Diese ungleiche Belastung heißt Schieflast. In Deutschland ist sie auf 4,6 kVA begrenzt, also 20 A auf einer Phase. Die Grenze stammt aus der Anschlussnorm VDE-AR-N 4100, die BDEW-Vorlage für die Technischen Anschlussbedingungen 2026 übernimmt sie.

An einer 11-kW-Wallbox bekommt ein einphasig ladendes Auto laut einem Hinweis des Forums Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN) von 2019 höchstens 3,7 kVA, die Grenze ist ohne weitere einphasige Geräte eingehalten. An einer 22-kW-Wallbox könnten es bis 7,2 kVA werden. Dort muss die Leistung je Phase auf 4,6 kVA begrenzt werden, etwa durch eine Symmetrieeinrichtung, die auch in der Wallbox stecken kann. Ob die Grenze in Ihrer Anlage eingehalten ist, hängt von allen einphasigen Erzeugern, Speichern und Ladeeinrichtungen ab. Das plant Ihre Elektrofachkraft.

Jede Wallbox müssen Sie dem Netzbetreiber vor der Inbetriebnahme mitteilen. Nach § 19 NAV braucht es seine vorherige Zustimmung, wenn die Ladeeinrichtungen einer Anlage zusammen mehr als 12 kVA haben; in der Praxis betrifft das Wallboxen mit 22 kW. 22 kW bringen ohnehin nur etwas, wenn Ihr Auto dreiphasig mit 22 kW lädt. Eine besondere Regel der Netzbetreiber nur für die Phasenumschaltung ist uns nicht bekannt. Geräte dieser Klasse finden Sie bei den Wallboxen mit 22 kW.

Auch die Mindestleistung nach § 14a EnWG geht auf die 6 A zurück. Eine steuerbare Wallbox darf der Netzbetreiber nie unter 4,2 kW dimmen. Die Bundesnetzagentur hat dafür rund 4,1 kW plus einen Sicherheitszuschlag angesetzt, damit niemand auf einphasiges Laden mit zusätzlicher Schieflast ausweicht.

Welche Wallbox mit Phasenumschaltung passt zu mir?

Ob eine Wallbox die automatische Phasenumschaltung bietet und zu Ihnen passt, zeigen diese Punkte. Die ersten drei stammen aus dem ADAC-Test 2023 zu Wallboxen für Photovoltaikanlagen:

• Umschaltung: eingebaut, als Zusatz-Set oder nur mit dem Energiemanager des Herstellers.
• Messung: ein Stromsensor oder Energiezähler am Hausanschluss, damit die Wallbox den Überschuss kennt.
• Bedienung: Lademodus direkt an der Wallbox wählbar, Display für den schnellen Überblick.
• Leistung: 11 kW genügen im Regelfall, 22 kW nur, wenn Ihr Auto sie nutzt und der Netzbetreiber zustimmt.
• Auto: Klären Sie beim Autohersteller, ob Ihr Fahrzeug einen Phasenwechsel während des Ladens verträgt.

Geräte für das Laden mit Solarstrom sind bei den Wallboxen zum PV-Überschussladen zusammengestellt.

Phasenumschaltung bei der myenergi zappi

Seit Firmware 5.300 kann die dreiphasige zappi im Modus ECO+ selbst zwischen einer und drei Phasen wechseln. So beschreibt es myenergi im Hilfeartikel „Automatic Phase Switching“, auf den sich dieser Abschnitt stützt. Die erste zappi (v1) bekommt diese Firmware nicht, die aktuelle Firmware der zappi v2.1 liegt darüber.

Automatische Phasenumschaltung der zappi einstellen

Im Menü „Charge Settings → ECO+“ (deutsche Anleitung: „Ladeeinstellungen“) wählen Sie „1 phase“, „3 phases“ oder „Auto“. Die ersten beiden legen die Phasen für ECO und ECO+ fest, mit „Auto“ schaltet die zappi in ECO+ nach dem Überschuss um. In FAST und beim Boost nutzt sie alle drei Phasen, wenn das Auto dreiphasig laden kann. Die installierte Firmware zeigt das Menü „Information“.

Testladung, Countdown und Pausen bei der zappi

Mit „Auto“ macht die zappi beim Anstecken eine kurze Testladung und startet dreiphasig mit voller Leistung. Reicht der Überschuss nicht, sinkt die Leistung auf etwa 4,2 kW (bei zweiphasigen Autos etwa 2,8 kW), während ein Countdown läuft. Danach wechselt sie nach 90 Sekunden Pause auf einphasig. Reichen auch etwa 1,4 kW nicht, pausiert die Ladung nach einem weiteren Countdown, bis genug Überschuss da ist.

Erreicht das Steuersignal (PWM) einphasig den Höchstwert, den Auto, Gerätelimit und Netzlimit zulassen, startet ein Countdown von 90 Sekunden. Dann folgen 90 Sekunden Pause, danach lädt die zappi dreiphasig. Sinkt der Überschuss, ergänzt sie dreiphasig bis etwa 4,2 kW aus dem Netz, zeigt „Importing“ und startet den ECO+-Stop-Timer. Läuft er ab, geht es nach 90 Sekunden Pause einphasig weiter. Diese Pause dient laut myenergi der Sicherheit und der Verträglichkeit mit möglichst vielen Autos und lässt sich nicht ändern.

Wann Sie besser feste Phasen wählen

myenergi rät in zwei Fällen zu „1 phase“ oder „3 phases“ statt „Auto“. Erstens, wenn die zappi nach dem Umschalten „Charge Delayed“ meldet (in der deutschen Anzeige sinngemäß „Laden verzögert“): Hinter dieser Ladeverzögerung steckt womöglich ein Auto, das die Unterbrechungen nicht verträgt. Zweitens bei gesetztem Neutralleiter-Limit, denn damit funktioniert „Auto“ derzeit nicht immer. Ist die in Deutschland übliche 20-A-Grenze eingestellt, hilft laut myenergi ein Gerätelimit darunter, etwa 16 A, dreiphasig also rund 11 kW. Nur wenn sich das Gerätelimit nicht senken lässt, bleiben feste Phasen. Diese Werte stellt die Elektrofachkraft ein. Den Mindest-Grünanteil (Minimum Green Level) lassen Sie bei „Auto“ auf 100 %.

Die zappi-Modelle stehen bei den myenergi zappi Wallboxen.