Faktencheck: Stromschlagrisiko bei Elektroautos

Ist das alles ganz harmlos… oder doch noch viel gefährlicher?

Selten hat ein nextmove Video für so heftige Reaktionen gesorgt. Uns war klar, dass wir mit dem Thema heißes Eisen anfassen und möglicherweise den Sachverhalt in unserer Berichterstattung nicht komplett abdecken. Daher hatten wir bereits im Video des Faktencheck für dem 29.10. angekündigt. Den wollen wir hiermit liefern. Denn Feedback gab es reichlich, nicht nur in den über 1400 Kommentaren unterm Video, auch Insider aus Industrie und Normierung für Ladekabel haben uns kontaktiert.

Zunächst liefern wir eine kurze Zusammenfassung und Einordnung der Dinge, die im Video zu sehen waren. Danach zeigen wir weitere Quellen für noch größere gefahren auf. Bei den beobachteten Effekten handelt es sich um sogenannte Ableitströme. In den Ladegeräten der Fahrzeuge sind zur Entstörung Kondensatoren als sogenannte Netzfilter geschaltet. Durch deren Funktion ergeben sich Ströme, die über das Gehäuse auf der Karosserie landen. Das ist soweit kein Fehler, sondern ein erwünschter Effekt. Die Ableitströme lagen im Bereich 1-2mA, die zulässige Grenze sind 3mA. Die Ableitung dieser Ströme erfolgt über den PE-Kontakt der Steckdosen, also den Schutzleiter oder die sogenannte Erdung.

11 - Bild einer Steckdose
normale Haushaltssteckdose - ohne Prüfung ist eine fehlende Erdung nicht zu erkennen, Foto: Nextmove-Kunde Marc H.

In den beschriebenen Fällen war diese Erdung aber fehlerhaft oder nicht vorhanden. Die Folge war, dass unter den geschilderten Umständen die Ableitung über den Menschen erfolgt - spürbar als Stromschlag und ganz klar unangenehm und nicht gewünscht. Für gesunde Menschen sind solche Ströme aber offenbar ungefährlich.

Die Berührung eines unisolierten Karosserieteils führt zum Stromschlag. Foto: Nextmove

Grundsätzlich bildet der Schutzleiter also einen Stromkreis für den Fehlerfall und bringt die Überstrom-Schutzeinrichtung zum Ansprechen. Die Schutzeinrichtung ist zum einen die Sicherung und noch deutlich sensibler als der RCD oder FI-Schutzschalter. Letztere sind aber erst seit 2006 in Deutschland Pflicht. Viele Zuschauer schrieben uns, es sei ungerechtfertigt das E-Auto in den Fokus zu stellen, weil der gleiche Effekt auch bei Waschmaschinen, Ladegeräten für Laptops oder Toastern auftritt. Wir berichten aber über Elektromobilität und der Ursprung der Recherche war ein Stromschlag am E-Auto - und nicht am Toaster.

Kommentare aus der YouTube-Community von Nextmove

Es gab mehrere Zuschriften von Zuschauern, die gleiches erlebt hatten und seitdem ein sehr ungutes Gefühl beim Umgang mit ihren Autos hatten, da sie die Ursache nicht kannten und Schlimmeres befürchteten.

Zuschauer Roland hat sich bedankt und schrieb: “Dank eures Berichtes konnte ich endlich ein bis dahin unerklärliches Mysterium lösen: Wir fahren einen Nissan eNV200 Camper. Letztes Jahr hatten wir den Fall, dass unsere Außendusche plötzlich unter Strom stand. Wir hatten alles mögliche im Verdacht, allerdings nicht den zu dem Zeitpunkt ladenden e-NV200. Auch der Umbauer wusste keinen Rat und hat sogar seinen Elektriker aus dem Urlaub geholt. Wir haben die gesamte Dusche zerlegt und neu zusammengebaut, ohne Ergebnis. Jetzt ist mir klar, dass die Steckdose beim Landwirt wohl nicht geerdet war.”

Flavio aus der Schweiz hatte uns bereits im Winter angeschrieben, er hatte in Flip Flops Stromschläge von seinem Tesla bekommen und hatte einen technischen Defekt in Verdacht und danach kein echtes Vertrauen mehr in sein Auto.

Die Befürchtung vieler Zuschauer, dass wir Medien eine Vorlage für billige Stories gegen das E-Auto geliefert haben, ist nicht eingetreten. Berichtet haben unter anderem Spiegel Online, Focus, Süddeutsche, Auto Motor Sport, Autozeitung, elektroautomobil und weitere.

Stromschlag: Verstecke Gefahr beim E-Auto-Laden | AUTO MOTOR UND SPORT (auto-motor-und-sport.de)

Elektroautos: Stromschlag - wenn Fahrer beim Laden einen gewischt bekommen - DER SPIEGEL

Stromschlag beim E-Auto laden: Ursache | autozeitung.de

Stromschlag beim E-Auto-Laden: So unwahrscheinlich ist diese Situation - News - FOCUS Online

Elektroautos: Bei ungeerdeten Steckdosen besteht Stromschlag-Gefahr - Wirtschaft - SZ.de (sueddeutsche.de)

Elektroautomobil – Das Magazin für Elektromobilität | Panikmache oder ernste Gefahr? Eine Einordnung der Aussagen des Nextmove-Videos zur Stromschlaggefahr

Viele dieser Medien haben sicher auch bei der Autoindustrie Statements angefragt. Aber dort herrscht offenbar Schweigen im Walde. Wenn es kein relevantes Thema wäre, könnte man das doch sagen. Steckt vielleicht doch mehr dahinter? Zum Beispiel die schwierige Entscheidung, die der Hersteller nämlich treffen muss ist: Bin ich als Hersteller verantwortlich für Fehler in der Hausinstallation und muss ich meinen Kunden vor daraus resultierenden Gefahren schützen? Oder stelle ich das Kundenerlebnis des Ladens voran, denn wenn Auto oder Kabel den Fehler erkennen, dann gibt´s keinen Strom.

Einige Zuschauer haben dann noch getestet, ob die Serienkabel ihrer Autos den Fehler ein fehlenden Erdung erkennen. Ein Abkleben der Schutzkontakte am Ladekabel mit Isolierband ist für diesen “Test” ausreichend.

BMW iX3 Flexible Fast-Charger: LED auf Rot, Fehler erkannt, keine Ladung.

Nissan LEAF ZE1 (BJ 2018), keine Fehlererkennung, Zuschauer Gerhard hat 130V und 2mA gemessen. Anders beim Vorgänger! Nissan Leaf mit 24kWh. Zuschauer Kurt meldet keine Ladung ohne Erde.

Beim Polestar 2 von Klaus schaltet die LED am Kabel auf Rot, keine Ladung.

Vom Tesla UMC2 hat nextmove drei Geräte aus 2019, 20 und 21 getestet, die alle den Fehler nicht erkennen.

Bei vielen Zuschauern konnten die Systeme Punkten, bei denen man nach dem Erkennen des Fehlers die Erdüberwachung deaktivieren kann. Das geht z.B. beim gezeigten Audi-System, go-eCharger, Juice Booster2.

Kommentare aus der YouTube-Community von Nextmove

In den Kommentaren unterm Video war klar zu sehen, dass viele Elektriker ihren Job verdammt ernst nehmen und für Sicherheit in elektrischen Anlagen sorgen. Auch wenn wir inhaltlich nicht in allen Punkten korrekt waren, haben wir von vielen Leuten, die sich mit solchen Themen beschäftigen Zuspruch bekommen, das wir das Thema aufgegriffen haben. Die Kernbotschaft ist sicher angekommen: kein blindes Vertrauen in Steckdosen, je oller desto riskanter. Der gezeigte Steckdosentester ist bei Amazon jetzt übrigens ausverkauft, bei Elektronik-Fachmärkten ist er aber noch verfügbar.

Der Steckdosentester war innerhalb kurzer Zeit ausverkauft. Quelle: Amazon

Denn eine Sache hat unser Video aber auch gezeigt: Steckdosen sind auch in Deutschland eine Gefahrenquelle. Viele Schreiben über Eigenpfusch von Vorbesitzern oder schwarzen Schafen in der Elektrobranche, wörtlich “farbenblinden Elektriker”. In den Kommentaren findet man dutzende Meldungen, wie häufig ungeerdete Steckdosen sind. Es gibt auch Feldstudien aus Deutschland dazu.

Kommentare aus der YouTube-Community von Nextmove

Auch auf direktem Wege gab es Feedback von Elektrikern und Insidern, die uns geschrieben haben, das tatsächlich echte Lebensgefahr besteht, wenn andere Fehler vorliegen. Die Gefahr besteht dann nicht wegen fehlenden Erdung einer Steckdose, sondern wenn über den PE aus dem Hausnetz gefährliche Ableitungen auf die Karosserie des Fahrzeuges geleitet werden. Sören, Geschäftsführer einer Elektrofirma schrieb uns: “Angenommen der Schutzleiter ist nicht in der Steckdose, sondern schon weit vorher unterbrochen. Eventuell ist dort noch ein defektes Gerät angeschlossen was deutlich höhere Fehlerströme erzeugt. Dieses Szenario ist nicht unrealistisch.” Ein ähnlicher Effekt besteht natürlich auch, wenn Toaster, Waschmaschine oder Vorschaltgeräte von Lampen zeitgleich ihre Ableitströme auf PE “bunkern”, diese aber nicht in der Erde, sondern auf dem E-Auto landen.

Und es geht noch gefährlicher. Mehrere Insider beschreiben folgendes Problem: “Leider gibt es hier ein noch größeres Risiko, das einige Hersteller nicht berücksichtigen. Leider kommt es immer wieder vor, dass der Schutzleiterkontakt von Steckdosen mit der Phase verbunden ist. Dies kann entweder durch Fehler bei der Erstinstallation auftreten oder bei alten Steckdosen mit klassischer Nullung (Brücke zwischen PE Kontakt und Neutralleiter in der Steckdose) durch einen hohen Übergangswiderstand im Neutralleiter. In diesem Fall liegen auf der Karosserie die vollen 230V mit nur durch die Sicherung begrenztem Strom. In Bayern gibt es gesetzlich geregelte regelmäßige Überprüfungen der Elektroanlagen in landwirtschaftlichen Betrieben, dadurch ist bekannt, dass der Anteil von Steckdosen mit spannungsführendem Schutzleiter nicht unerheblich ist. Die Berufsgenossenschaft schreibt ihren Handwerkern bei Arbeiten auf Kleinbaustellen (nicht geprüfte Elektroinstallation) die Verwendung eines PRCD-S vor, der den Fehler erkennt und den spannungsführenden Schutzleiter unterbricht.”

Solche PRCD-S bieten eine allpolige Abschaltung und damit komplette Sicherheit in beide Richtungen.

Quelle: Elektron Berlin GmbH

Natürlich könnte man einen solchen Schutz auch in ein mobiles Ladekabel für E-Autos einbauen. Grundsätzlich stehen die Hersteller aber vor völlig neuen Herausforderungen. Die Fahrzeuge sind bauartbedingt nun mal beweglich und zugleich hoch mobil und die mitgelieferte Technik soll natürlich in möglichst vielen Ländern funktionieren - die lokalen Bedingungen können in wichtigen Details jedoch sehr stark abweichen. In vielen Europäischen Ländern stellt das Netz unterschiedliche Herausforderungen an Verbraucher, auch die Fehlerhäufigkeit in Installationen schwankt lokal.

Daher stellt sich erneut die Frage: Soll der Hersteller bei so vielen möglichen Fehlerquellen eines Autos die Verantwortung für falsch installierte Steckdosen übernehmen? Die entsprechende Normierung für solche Ladekabel erfolgte 2016. Das Dokument ist über 100 Seiten stark. In der Kommission gab es dazu offenbar ein Ringen, um den besten Weg.

Quelle: VDE Verlag

Grundsätzlich gilt: Die Norm für das Notladekabel beschreibt das “Laden an unbekannter Elektroinstallation”. Aber eigentlich können so viele Fehler auftreten, dass der Hersteller dafür keinen Schutz bieten kann. Daher heißt es, wie auch im Video gezeigt: Der Kunde trägt Verantwortung für die Steckdose die er nutzt.

7 - Warnungen der Hersteller
Mit diversen Warnhinweisen sollen Kunden auf mögliche Gefahren beim alltäglichen Aufladen hingewiesen werden. Foto: Nextmove

Doch zurück zum worst case: Phase auf PE, also Vollstrom auf der Karosserie. Das Auto selbst bietet idR keinen Schutz davor, ist also nicht in der Lage dies zu erkennen oder abzuschalten. In den nextnews vom 29.10. zeigt nextmove Fallbeispiele externer Tester zur Durchleitung von Strömen über den PE-Pin auf die Karosserie. Auf Grund dieser Gefahr stellt sich die Frage: Gibt es auch ICCB-Notladekabel, die sogar solche Fehler erkennen können und dann die Erdung abschalten, also ein Ladekabel für Haushaltssteckdosen mit integriertem PRCD-S? In der Norm IEC 62752 ist dies geregelt, aber nicht als Pflicht, sondern als Möglichkeit. Tatsächlich gibt es also Hersteller, die ihren Kunden Ladekabel mit diesem zusätzlichen Schutz anbieten.

Grundsätzlich gilt es unter Elektrikern eigentlich als “Nogo”, den PE zu schalten. Die Norm IEC 62752 gestattet dies aber und stellt Bedingungen an die Eigensicherheit der Geräte, sofern die Funktion integriert ist. Erkennbar ist diese Funktion am “PE-mit-Schalter-Symbol” auf dem Typenschild des Ladekabels.

PE-Symbol auf einem Notladekabel von VW/Aptiv. Foto: Nextmove

Beim Sonderfall für das Laden von Auto zu Auto (V2L), also ohne Erdung Strom aus dem IONIQ5 in den VW eUp, treten übrigens keine nennenswerten Ableitströme auf, die gegen Erde messbar sind Das Ladekabel von VW/Aptiv erkennt die Fehlende Erdung und lädt nicht. Bei Verwendung des Hyundai-Ladekabels lädt der eUp mit bis zu 2,6 kW (die Schnittstelle liefert max. 3,6 kW), aber bei beiden Autos sind auf der Karosserie gegen Erde nur Spannungen unterhalb von einem Volt messbar. An den Standorten der Fahrzeuge fand zur Absicherung noch eine weitere Messung bei einer ungeerdeten Ladung aus dem Netz statt, die die bekannten Werte zeigte.

Zum Abschluss noch einmal der Hinweis: An einer Wallbox, die ein Elektriker installiert und geprüft hat, könnt ihr sicher Laden. Das gleiche gilt für öffentliche Ladestationen.

Ladevorgang von Fahrzeug zu Fahrzeug. Foto: Nextmove

1 - Stromschlag am Elektroauto Titelbild

Nicht anfassen! Nextmove deckt Stromschlag-Risiko bei Elektroautos auf

Fahrzeuge mit Stromstecker erfreuen sich in Deutschland wachsender Beliebtheit. Im September 2021 etwa betrug der Marktanteil an reinen Elektroautos 17 Prozent. Hinzu kommen weitere 12 Prozent in Form von Plugin-Hybriden, die ebenfalls extern aufgeladen werden können. Elektroautos gelten im Allgemeinen als sehr betriebssicher. Vor der Typenzulassung werden die Fahrzeuge durch die Hersteller und auch die Zulassungsbehörden auf Herz und Nieren geprüft. Insbesondere der Akku wird im Entwicklungs- und Zulassungsprozess unter harten Bedingungen auf seine Belastbarkeit im Alltag und in Extremsituationen getestet. Dabei wird besonders auf Beschädigungen an der Hochvoltbatterie geachtet, denn in diesen Fällen besteht Brandgefahr und die Gefahr eines Stromschlages. Bei Unfällen sollte die Stromzufuhr sofort unterbrochen werden, um Insassen und Ersthelfer nicht zu gefährden. Experten gehen davon aus, dass die grundsätzliche Gefahrenlage bei einem Elektroauto anders, aber nicht höher als bei einem fossil betriebenen Auto ist.

Stromschlag beim Aufladen

Auch das Aufladen der Akkus wird von den Herstellern umfangreich getestet und muss gewissen Prüfungen standhalten. Autofahrer gingen bisher davon aus, dass für Nutzer und Passanten beim Laden eines Elektroautos keinerlei Risiken bestehen. Aber dieses uneingeschränkte Vertrauen scheint nicht gerechtfertigt. Stefan Moeller, Geschäftsführer von Deutschlands führender Elektroauto-Vermietung nextmove, hat am eigenen Leib erfahren, dass von Elektroautos unter bestimmten Umständen eine Gefahr ausgehen kann. In einem YouTube-Video informiert der langjährige Elektroauto-Fahrer die Öffentlichkeit über dieses Sicherheitsrisiko.

Im konkreten Fall ging der Stromschlag von einem Hyundai Ioniq 5 aus, doch auch andere E-Autos sind betroffen.

Während seines Urlaubs in Kroatien hat der Familienvater den wenige Monate alten Hyundai Ioniq 5 an einer Haushalt-Steckdose des gemieteten Ferienhauses aufgeladen. Beim Einräumen des Kofferraums bekam er plötzlich einen deutlich spürbaren Stromschlag. Passiert ist ihm dabei zum Glück nichts, jedoch hat der Vorfall einige Fragen aufgeworfen: Wie konnte das passieren? Wie gefährlich war dieser Stromschlag? War das ein unglücklicher Einzelfall oder handelt es sich hierbei um ein allgemeines Problem? Und wie kann man Stromschläge verhindern?

Das Zusammenspiel der Faktoren

Natürlich hat dieses Erlebnis dem Elektroauto-Enthusiasten keine Ruhe gelassen. Zurück in Deutschland, haben wir bei nextmove durch Rekonstruktion der Ereignisse und umfangreiche Versuche vier Faktoren identifizieren können, welche zu dem Stromschlag führten: 1. die Verwendung des vom Auto-Hersteller mitgelieferten Notladekabels, 2. ein Ladevorgang an einer nicht-geerdeten Haushaltsteckdose, 3. der Nutzer ist barfuß oder trägt nasses Schuhwerk, 4. es besteht Kontakt mit unisolierten Karosserie-Teilen.

Der Auslöser ist dabei das Laden an einer nicht-geerdeten Steckdose, der in Verkettung mit den drei weiteren Faktoren zum Stromschlag führt. Besonders in Süd- und Osteuropa trifft man häufig auf Steckdosen, die lediglich zweipolig angeschlossen sind. Beim Ladevorgang entsteht in der Ladeelektronik des Autos eine Spannung, die normalerweise über den Schutzkontakt der geerdeten Steckdose abgeleitet wird. Ohne die Erdung baut sich hingegen zwischen Karosserie und Erdboden ein Potential auf. Weil Moeller barfuß unterwegs war, hatte er direkten Kontakt zum Erdboden. Aber auch nasses Schuhwerk auf regennassem Untergrund hätte diese Bedingung erfüllt. Beim Einräumen des Fahrzeuges berührte er zufällig die Verschluss-Öse des Kofferraumschlosses. Dieses unlackierte Teil ist mit der Karosserie verbunden, die wiederum direkten Kontakt zur Elektroanlage des Fahrzeugs hat. Moeller schloss damit den Stromkreis zwischen Karosserie und Boden, wodurch es zur Erdung kam und der Strom durch ihn hindurch floss.

Die Berührung eines unisolierten Karosserieteils führt zum Stromschlag. Foto: Nextmove

Matthias Güldner, Diplom-Ingenieur und Dozent für Elektromobilität am Elektrobildungs- und Technologiezentrum Dresden, sagt:

“In Deutschland müssen Steckdosen per Gesetz seit vielen Jahrzehnten über eine Erdung verfügen. Trotzdem lauern vielerorts Gefahren in Altbauten und Häusern in denen Steckdosen nur zweipolig ohne Erdung angeschlossen sind oder - und das kommt häufig vor - die Erdung des Hauses durch fehlerhafte Ausführung nicht ausreicht.”

Kein Einzelfall, sondern ein Branchenproblem

Weder das serienmäßige Notladekabel, noch das Onboard-Ladegerät des Hyundai Ioniq 5 verhindern das Laden an einer fehlerhaften Steckdose ohne Erdung. Auch der Stromschlag über den Menschen führt dabei keineswegs zum Abbruch des Ladevorgangs. Wir führten daher gemäß dem oben beschriebenen Testszenario Messungen an verschiedenen Fahrzeugen aus der nextmove-Flotte durch und stellten fest, dass sehr viele gängige Elektroautos keinen Schutz vor möglichen Stromschlägen bieten. Dabei wurden Spannungen bis zu 150 Volt (Audi etron GT) und Stromstärken bis 1,9 Milliampere (Hyundai Ioniq 5) gemessen.

4 - Gemessene Stromschläge, nicht geerdete Steckdosen
Alarmierend: Viele am Markt erhältliche Modelle sind von der Stromschlag-Problematik betroffen. Quelle: Nextmove

Im Video werden die Messungen und besonderen Umstände zu jedem einzelnen Auto gezeigt. Besonders gefährdet sind Tesla-Fahrer. Bauartbedingt liegt bei Tesla die Spannung sogar auf der nassen Türklinke an, was nach Regen oder einer Autowäsche auftreten kann. Die Wahrscheinlichkeit eines Stromschlags erscheint hier erhöht, da die Klinke naturgemäß häufig berührt wird. Tatsächlich passierte auch einem Nextmove-Mieter mit einem Tesla Model S ein solcher Stromunfall.

3 - Griff in die Türklinke Tesla Model 3
Beim Tesla Model 3 haben wir einen Stromfluss mit 144 Volt auf einer nassen Türklinke gemessen. Foto: Nextmove

Stromunfall: Grenzwerte deutlich überschritten

Dr. Carsten W. Israel, Chefarzt der Klinik für Innere Medizin und Kardiologie am Evangelischen Klinikum Bethel und langjähriger Sprecher der Arbeitsgruppe Rhythmologie der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie, sagt:

„Der Verband für Elektrotechnik (VdE) hat für gesunde Erwachsene eine maximale Berührungsspannung bei Wechselspannung von 50 Volt, für Kinder eine von 25 Volt festgelegt. Oberhalb dieser Grenzwerte sind Ereignisse prinzipiell als Stromunfall einzuordnen, bei denen eine gesundheitsgefährdende Situation eintreten kann. Um nach einem Stromunfall gefährliche Herzrhythmusstörungen sofort zu erkennen und zu behandeln, ist neben einem 12-Kanal-Elektrokardiogramm (EKG) eine EKG-Überwachung von 24 Stunden erforderlich.“

Nur wenige Hersteller gehen fahrzeugseitig auf Nummer sicher

Die Autohersteller haben zwei Möglichkeiten, den Ladevorgang an ungeerdeten Steckdosen zu verhindern: Über das mitgelieferte Ladekabel oder im Onboard-Ladegerät des Autos. Doch von einem konsequenten Einsatz von Sicherheitsfunktionen kann hier kaum die Rede sein. Die Hersteller laden die Verantwortung offenbar lieber im Kleingedruckten beim Kunden ab.

Hersteller wie Volkswagen beim ID.4 und Audi beim e-tron GT sichern den Ladevorgang zumindest über das mitgelieferte Not-Ladekabel ab. Hier erfolgt eine Fehlerstromerkennung im Ladekabel (ICCB) und der Ladevorgang startet in so einem Fall gar nicht erst. Beim Ladekabel des Audi e-tron GT kann der Nutzer durch manuelle Überstimmung der Warnmeldung den Ladevorgang trotzdem starten.

8 - E-Auto Modelle ohne Stromschlag
Zumindest mehrere Ladekabel in unserem Test verhinderten das gefährliche Aufladen an einer ungeerdeten Steckdose. Quelle: Nextmove

Aufatmen können auch Nutzer, die intelligente Ladekabel wie den Juice Booster 2 oder einen go-eCharger als mobile Wallbox mit Schuko-Adapter verwenden. Diese Geräte erkennen den ungeerdeten Anschluss und verweigern das Laden. Sie stellen also einen wirksamen Schutz bei allen Fahrzeugen dar, für die keine Fehlerstromprüfung im Auto oder durch das mitgelieferte Notladekabel erfolgt.

10 - Renault Zoe
Lediglich der Renault Zoe verhindert fahrzeugseitig eine Aufladung an ungeerdeten Steckdosen. Foto: Nextmove

Einzig das Modell Renault Zoe und der in Bezug auf die Ladetechnik weitgehend baugleiche Smart weigern sich, unabhängig vom verwendeten Ladekabel, fahrzeugseitig an einer nicht geerdeten Steckdose zu laden. Dies mag für den Nutzer im Einzelfall zunächst unverständlich und umständlich sein. Aber es ist zu begrüßen, wenn Sicherheit oberste Priorität hat.

Nutzer können sich durch einfache Maßnahmen schützen

Elektroautofahrer können nicht davon ausgehen, dass sie überall auf geerdete Steckdosen treffen. Generell sollte das sogenannte Notladekabel tatsächlich nur in Ausnahmenfällen genutzt werden. Dabei ist sicherzustellen, dass man an einer geerdeten Steckdose lädt. Ein einfacher Steckdosentester für wenige Euro kann hier auch bei fremden Steckdosen sofort Sicherheit gewährleisten. Getestet wurden durch Nextmove ausschließlich reine Elektroautos (BEV). Auch wenn Nextmove als reine Elektroauto-Vermietung keine Plugin-Hybride in der Flotte hat, so gehen wir davon aus, dass auch viele dieser Autos das gleiche Sicherheitsrisiko aufweisen.

12 - Bild Steckdosentester
Unsichere Steckosen sind oft nicht auf den ersten Blick erkennbar. Im Zweifel kann ein Steckdosentester helfen. Foto: Nextmove

Für das dauerhafte Aufladen am alltäglichen Stellplatz das Fahrzeuges, egal ob Plugin oder vollelektrisch, geben wir klar die Empfehlung zur Nutzung einer Wallbox. In einem früheren nextmove-Test und Video wurde bereits aufgezeigt, dass eine Wallbox auf 100.000 km gefahrene Kilometer durch eine höhere Effizienz des Ladevorgangs ca. 500€ an Stromkosten gegenüber der Nutzung des Notladekabels einsparen kann. Wer hier auf eine mobile Wallbox mit Fehlerstromerkenung setzt, ist auch an fremden Steckdosen geschützt. Aktuell gibt es zudem 900 Euro staatliche Förderung für die Installation einer Wallbox an privat genutzten Stellplätzen.

Weckruf an Autohersteller

Autohersteller dürfen sich nicht nur darauf beschränken, in der Bedienungsanleitung darauf hinzuweisen, das Auto nur an einer Steckdose zu laden, die den geltenden Vorschriften entspricht.

7 - Warnungen der Hersteller
Mit diversen Warnhinweisen sollen Kunden auf mögliche Gefahren beim alltäglichen Aufladen hingewiesen werden. Foto: Nextmove

 

Die Minimalanforderung ist der Austausch von “dummen” Kabeln durch intelligente Notladekabel, die das Laden an ungeerdeten und damit gefährlichen Steckdosen verhindern. Noch sicherer ist die fahrzeugseitige Erkennung von ungeeigneten Steckdosen und die Verweigerung des Ladevorgangs.

Stefan Moeller sagt:

"Für die Akzeptanz der Elektromobilität in der Breite ist es notwendig, dass von den Autos keine Gefahr für Nutzer oder Passanten ausgeht. Mit unserer Recherche wollen wir für dieses Risiko sensibilisieren und geben den Nutzern konkrete Empfehlungen, wie sie sich auf die sichere Seite begeben können. Gleichzeitig fordern wir die Autohersteller auf, dieses Risiko ernst zu nehmen und zu verhindern, dass Menschen an Elektroautos Stromschläge erleiden. Die Mehrkosten für ein sicheres Ladekabel sind unserer Einschätzung nach vernachlässigbar gering und bieten den Kunden mehr Sicherheit."

 

Text, Grafiken, Bilder und alle Zitate können frei verwendet werden. Bitte in eigenen Beiträgen auf das Video oder den Blogeintrag verlinken. Am Freitag, dem 29. Oktober, wird Nextmove in den nextnews – Deutschlands meistgesehener Emobility Nachrichtensendung - auf häufig gestellte Fragen zum Video eingehen und mögliche Rückmeldungen aus der Autoindustrie aufnehmen.


1 - Stromschlag am Elektroauto Titelbild

Do not touch! Nextmove reveals electric shock risk in electric cars

  • Under certain circumstances, electric cars can become live while charging and people can suffer dangerous electric shocks.
  • Many electric cars do not have appropriate protection on board to protect people from electric shocks.
  • Some manufacturers prevent hazards by selecting appropriate charging cables.
  • While users can protect themselves by taking simple measures, there is an urgent need for action on the part of car manufacturers.

Electric vehicles are growing rapidly in popularity in Germany. In September 2021, the german market share of battery-electric cars has reached 17 percent. Added to this are a further 12 percent of plug-in hybrids, which can also be charged externally. Electric cars are generally considered to be very reliable in operation. Before type approval, the vehicles are put through their paces by the manufacturers and also the approval authorities. During the development and approval process, the battery in particular is tested under tough conditions for its resilience in everyday use and under extreme situations. In particular, damage to the high-voltage battery is tested for, as in these cases there is a risk of fire and electric shock. In the event of an accident, the power supply is cut off immediately so as not to endanger occupants and first responders. Experts assume that the risk situation with an electric car is different, but no higher than with a internal combustion engine car.

Electric shock during charging

The charging of the batteries is also extensively tested by the manufacturers and must withstand tests. Until now, drivers assumed that there were no risks whatsoever for users and passers-by when charging an electric car. But this confidence does not seem to be fully justified.

Stefan Moeller, the CEO of Germany's leading electric car rental company Nextmove, has experienced first-hand that electric cars can be dangerous under certain circumstances. In a Youtube video, the long-time electric car driver informs the public about this safety risk.

During his holiday in Croatia, the father of a family charged the few-month-old Hyundai Ioniq 5 at a household socket of the rented holiday house. While putting the boot away, he suddenly received a clearly noticeable electric shock. Fortunately, nothing happened to him, but the incident did raise some questions:

  • How could this happen?
  • How dangerous was this electric shock?
  • Is this an unfortunate isolated incident or a general problem?
  • And how can one prevent electric shocks?
Electric shock: EV expert and Youtuber Stefan Moeller was affected himself, Photo: Nextmove

Factors that must come together

Of course, this experience has not left the electric car enthusiast indifferent. Back in Germany, Moeller was able to identify four factors that led to the electric shock through reconstruction of the events and extensive testing:

  1. Using the emergency charging cable supplied by the car manufacturer
  2. Charging from a non-grounded household outlet
  3. Barefoot or wet footwear
  4. Contact with uninsulated body parts

Tesla Model 3 measured 144 V on a wet door handle, photo: nextmoveThe trigger is charging at a non-earthed socket, which in combination with three other factors leads to electric shock. Particularly in Southern and Eastern Europe, one often encounters sockets that are only connected with two wires. During the charging process, a voltage is generated in the car's charging electronics that is normally discharged via the protective contact of the earthed socket. Without grounding, however, a potential builds up between the car body and the ground. Because Moeller was barefoot, he had direct contact with the ground. But wet shoes on a rain-soaked surface would also have fulfilled this condition. While unloading the trunk, he accidentally touched the latch eye of the trunk lock. This unpainted part is connected to the body, which in turn has direct contact with the vehicle's electrical system. When Moeller touched it, he closed the circuit between the body and the floor, causing it to ground and the current to flow through his body.

Touching an unisolated part of the car body closes the circuit

Matthias Gueldner, graduate engineer and lecturer for electromobility at the Electrical Education and Technology Centre Dresden, says:

"In Germany, sockets have been required by law to have an earth connection for many decades. Nevertheless, dangers lurk in many places. For example in old buildings and houses in which sockets are only connected with two wires without earthing or - and this happens frequently - the earthing of the house is insufficient due to faulty design."

Not an isolated case, but an industry problem

Neither the standard emergency charging cable nor the onboard charger of the Hyundai Ioniq 5 prevent charging at a faulty socket without grounding. Even the electric shock via the human in no way causes the charging process to be aborted.

Moeller then carried out measurements on various vehicles from the Nextmove fleet in the test scenario described above. He found that very many common electric cars do not offer any protection against possible electric shocks. Voltages of up to 150 volts (Audi etron GT) and currents of up to 1.9 milliamperes (Hyundai Ioniq 5) were measured.

4 - Gemessene Stromschläge, nicht geerdete Steckdosen
Overview of the tested vehicles with measured values, source: Nextmove

The video shows the measurements and special circumstances for each individual car. Tesla drivers are particularly at risk. Due to the design of the Tesla, the voltage of up to 144 volt is even applied to the wet door handle, which can occur after rain or washing the car. The probability of an electric shock appears to be increased , since the handle is touched frequently. Indeed, such an accident happened to one of the Nextmove customers with a Tesla Model S.

3 - Griff in die Türklinke Tesla Model 3
144 volts were measured on the wet door handle of the Tesla Model 3.

 

Electricity accident: limit values clearly exceeded

Dr. Carsten W. Israel, Chief Physician of the Clinic for Internal Medicine and Cardiology at the Protestant Hospital Bethel and long-standing spokesman of the Rhythmology Working Group of the German Society of Cardiology, said: ‘The German Association for Electrical Engineering (VdE) has set a maximum touch voltage for healthy adults at 50 volts for alternating current, and 25 volts for children. Events above these limits, are in principle to be classified as an electrical accident. In such a situation hazardous to health can occur. In order to immediately detect and treat dangerous cardiac arrhythmias after an electrical accident, 24-hour Electrocardiography (ECG) monitoring is required in addition to a Twelve Lead Electrocardiodiagramm.’

Only a few manufacturers play it safe on the vehicle side

Car manufacturers have two ways to prevent charging from ungrounded outlets. Either via the supplied charging cable or in the car's onboard charger. The following cars and charging cables prevented charging at an unearthed socket in the test.

8 - E-Auto Modelle ohne Stromschlag
Overview of the tested vehicles with measured values, source: Nextmove

Manufacturers such as Volkswagen with the ID.4 and Audi with the e-tron GT secure the charging process via the supplied emergency charging cable. In this case, a fault current detection in the charging cable (ICCB) occurs and the charging process does not start. With the charging cable of the Audi e-tron GT, the user can still start the charging process by manually overriding the warning message.

9 - VW ID.4
In VW vehicles, the charging cable detects the fault and protects the user, photo: Nextmove

Users who use intelligent charging cables such as the Juice Booster 2 or a go-eCharger as a mobile wallbox with a safety contact adapter can also breathe a sigh of relief. These devices detect the unearthed connection and refuse to charge. They therefore provide effective protection for all vehicles for which no residual current test is carried out by the car or by the emergency charging cable supplied.

Only the Renault ZOE and the Smart, which is largely identical in terms of charging technology, refuse to charge from a non-grounded socket on the vehicle side, regardless of the charging cable used. This may initially be incomprehensible and inconvenient for the user in individual cases. But it is to be welcomed if safety has top priority.

10 - Renault Zoe
Renault ZOE is one of the absolute exceptions. Faults are detected on the vehicle and unsafe charging is prevented, Photo: Nextmove

Users can protect themselves by taking simple measures

Electric car drivers cannot assume that they will encounter earthed sockets everywhere. In general, the so-called emergency charging cable should really only be used in an emergency and not every day. It is important to ensure that you are charging from a grounded socket. A simple socket tester for a few euros can provide immediate safety here, even with unfamiliar sockets.

11 - Bild einer Steckdose
normal household socket - without testing a missing grounding is not recognizable, photo: Nextmove customer Marc H.
12 - Bild Steckdosentester
A simple socket tester for 15€ detects the fault, Photo: Nextmove

Only pure electric cars (BEV) were tested by Nextmove. Even though Nextmove, as a pure electric car rental company, does not have any plug-in hybrids in its fleet, Moeller assumes that many of these cars also pose the same safety risk.

For permanent charging at the everyday parking space of the vehicle, regardless of whether plug-in or fully electric, Moeller clearly recommends a wallbox. In an earlier Nextmove video, it was shown that a wallbox saves around €500 in electricity costs per 100,000 km driven. Due to the higher efficiency of the charging process compared to the use of the emergency charging cable. Those who opt for a mobile wallbox with residual current detection are also protected at foreign sockets. Currently, there is also a €900 state subsidy in Germany for the installation of a wallbox at privately used parking spaces.

Wake-up call for manufacturers

Car manufacturers must not limit themselves to pointing out in the operating instructions that the car should only be charged at a socket that complies with the applicable regulations.

7 - Warnungen der Hersteller
Manufacturers dump the responsibility on the customer in the fine print. Sources: Kia, Hyundai, Opel, Jaguar, Tesla, nextmove

The minimum requirement is to replace "dumb" charging cables with intelligent emergency charging cables that prevent charging at unearthed and thus dangerous sockets. Even safer is the in-vehicle detection of unsuitable sockets and refusal to charge.

Stefan Moeller says:

"For widespread acceptance of emobility, it is necessary that the cars do not pose a risk to users or passers-by. With our video, we want to raise awareness of this risk and give users concrete recommendations on how to stay on the safe side. At the same time, we call on car manufacturers to take this risk seriously and prevent people from getting electrocuted on electric cars. The additional cost of an additional component in a safe charging cable is believed to be less than €20."

 

Text, graphics, images and all quotes can be used freely. Please link to the video or this blog in your own articles. On Friday 29 October, Nextmove will address in the nextnews - Germany's most watched emobility news show - frequently asked questions about the video and take on board potential feedback from the automotive industry. Subscribe to the nextmove YouTube Channel if you are interested in independent emobility research and tests.