Einmal Volltanken, bitte. Dieser Wunsch ist an deutschen Tankstellen in den letzten Monaten mit einem Zähneknirschen verbunden – denn die Preise für Benzin und Diesel sind hoch. Viele denken darum über den Umstieg auf ein Elektroauto nach. Doch nicht nur aus persönlichen Gründen, ist das eine gute Idee.
Auch der Umwelt zur Liebe lohnt es sich, den eigenen Fuhrpark auf E-Mobilität umzurüsten. Vor allem, wenn man die heimische E-Ladestation mit einer eigenen Photovoltaikanlage koppelt. Denn dann ist die grüne Energie nicht nur besonders günstig, es fährt sich damit auch völlig emissionsfrei. Die Vorteile sind also nicht von der Hand zu weisen. Jedoch gilt es bei der Einrichtung der eigenen Solartankstelle einiges zu beachten. Es heißt also: Gut geplant ist halb getankt.
Die Planung der Ladestation für Zuhause
Es gibt einige Faktoren, die Sie bei der Planung unbedingt berücksichtigen sollten, um das optimale Resultat aus der Kombination einer Wallbox mit einer PV-Anlage herauszuholen. Dass sich diese Vorbereitung auszahlt, zeigt sich nicht nur beim Blick auf die Kraftstoffpreise an der Tanke, sondern eben auch mit Sicht auf die aktuellen Strompreise. Denn auch diese sind schwankend und langfristig kaum planbar. Hinzu kommt, dass ein hoher Eigenverbrauch des selbst gemachten Solarstroms wirtschaftlich mehr Sinn macht, als ihn ins öffentliche Netz einzuspeisen. Dabei hilft ein E-Auto natürlich ebenfalls ungemein.
Die Ladung des E-Autos über die eigene Solaranlage zu regeln, bedeutet also Planbarkeit, Autarkie und Kostenersparnis. Wir verraten, welchen Einfluss Ihre Lebensgewohnheiten auf die Planung haben, welche Wallbox sich für welches E-Auto eignet, ob Sie einen Stromspeicher brauchen und wie sich das Laden des E-Autos zuhause am meisten lohnt.
Welche Arten von Elektroautos gibt es?
Zunächst wollen wir einen Blick auf die E-Autos werfen, die zur Auswahl stehen. Zu unterscheiden ist zunächst das klassische Elektroauto von einem Hybrid und einem Plug-in-Hybrid. Hier kann man schon mal durcheinanderkommen – wer tankt denn nun was?
Das Elektroauto
Ein typisches Elektroauto tankt nur Strom, sonst nichts. Es fährt also ausschließlich mit der Kraft seines Elektromotors und hat keine zusätzliche Unterstützung durch einen Otto-Motor an Bord. Perfekt also, wenn Sie mit eigenem Solarstrom laden und CO2-neutral fahren wollen.
Beim Kauf des E-Autos sollten Sie unbedingt darauf achten, ob es sich einphasig oder dreiphasig laden lässt. Bei einer einphasigen Ladung nimmt der Elektroflitzer nämlich lediglich 4,6 kW auf (egal, wie viel Power Ihre Wallbox zur Verfügung stellt) und das Laden dauert entsprechend länger als bei einer dreiphasigen Energiezufuhr.
Das Hybridauto
Wie sein Name schon andeutet, setzt es auf zwei verschiedene Antriebe. Das Hybridauto hat also einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor. Die Batterie des Elektromotors wird in diesem Fall durch den Verbrenner geladen – es ist also nicht möglich, ihn an den Strom anzuschließen, um ihn aufzuladen. Eine PV-Anlage in Kombination bringt uns hier also nicht weiter.
Der Plug-in-Hybrid
Auch dieses Hybridauto drückt sowohl mit Hilfe eines Elektromotors als auch eines Verbrenners auf die Tube. Im Gegensatz zum klassischen Hybridauto ist hier jedoch der Anschluss an eine E-Tankstelle zur externen Stromzufuhr möglich. PV-Strom für einen Plug-in-Hybrid wäre also denkbar.
E-Auto zuhause laden: Voraussetzungen
Kommen wir also zur großen Frage des Ladens. Die heimische Wallbox mit Strom aus dem öffentlichen Netz zu füttern, macht aus Gründen des Umweltschutzes und der Wirtschaftlichkeit wenig Spaß – wir wollen natürlich sauberen Solarstrom vom Dach. Damit das Koppeln der PV-Anlage zum Stromtanken gelingt, gibt es einige Dinge zu beachten.
Abgesehen davon, dass Sie eine passende Wallbox benötigen, fehlt natürlich noch die entsprechende Photovoltaikanlage, um das Elektroauto mit eigenem Solarstrom laden zu können. Die Größe der PV-Anlage spielt dabei eine entscheidende Rolle, ebenso stellt sich die Frage nach einem Stromspeicher, der Ausrichtung der Anlage und den Fahrgewohnheiten. Schauen wir uns alles einmal genauer an.
Die richtige Größe der Solaranlage
Wie viel Photovoltaik braucht es, um das Elektroauto mit eigenem Strom aus erneuerbaren Energien zu betanken? Eine Frage, die zur Planung natürlich elementar ist. Die jährliche Fahrleistung ist dafür logischerweise ein wichtiger Indikator. Im deutschen Durchschnitt bewegt sich ein Auto etwa 13.000 km pro Jahr. Wie viel Strom Sie dafür brauchen, kommt auf das jeweilige E-Auto an.
Der Stromverbrauch eines ID.5 Pro von Volkswagen beispielsweise liegt kombiniert bei 15,9 – 14,6 kWh pro 100 km (Quelle: volkswagen.de). Rechnen wir also mit rund 15 kWh in einem Beispiel einmal durch, wie viel Strom wir im Jahr benötigen und wie groß unsere Photovoltaikanlage demnach sein muss.
Wie viel Photovoltaik für’s E-Auto?
Hier gibt es eine recht einfache Formel: Stromverbrauch des Autos / 100 * Fahrleistung pro Jahr = Stromverbrauch pro Jahr
Bedeutet für unser Beispiel:
15 kWh / 100 * 13.000 = 1950 kWh
Stromverbrauch pro Jahr für das Elektroauto
Wir brauchen also 1.950 kWh pro Jahr für unser E-Auto. Hinzurechnen müssen wir natürlich auch noch den Stromverbrauch, den wir im Haushalt über unsere PV-Anlage decken möchten. Das sind in einem Einfamilienhaus mit einer vierköpfigen Familie in Deutschland rund 4.000 kWh. Wenn Sie den Wert für Ihren Haushalt individuell ausrechnen möchten, helfen dabei diverse Photovoltaik-Rechner. In unserem Beispiel kommen wir also auf insgesamt ca. 6.000 kWh Stromverbrauch pro Jahr (knapp 2.000 kWh für das E-Auto + 4.000 kWh für den Haushalt).
Je nach Standort produziert eine PV-Anlage mit 1 Kilowatt Peak (kWp) rund 8.00 bis 1.250 Kilowattstunden (kWh) pro Jahr. Rechnen wir also durchschnittlich mit 1.000 Kilowattstunden (kWh) pro Kilowatt Peak (kWp). Wir brauchen in unserem Beispiel-Vorhaben also eine PV-Anlage mit mindestens 6 kWp. Soweit so gut – brauchen wir sonst noch etwas?
Stromspeicher: Ja oder nein?
Diese Frage stellt sich eigentlich nur, wenn Sie eine Solaranlage installieren möchten, die lediglich Ihre Ladestation für Elektroautos bedienen soll und nicht im Haushalt eingesetzt wird. Denn soll eine Photovoltaikanlage die Stromversorgung des ganzen Hauses übernehmen, ist ein Speicher eigentlich immer sinnvoll. Schließlich möchten Sie ja auch das Licht einschalten und den Fernseher benutzen, wenn es draußen dunkel ist, ohne teuren Strom aus dem Netz hinzukaufen zu müssen.
Mit Scheuklappen und dem Blick auf das E-Auto kann es jedoch auch ohne Stromspeicher funktionieren. Besonders lohnt es sich, wenn das Auto zu der Zeit am Stecker hängt, zu der gerade am meisten Strom produziert wird. Wenn das Auto also mittags geladen werden kann – weil es beispielsweise ein Zweitauto ist oder man im Home Office arbeitet – wäre das optimal, um möglichst viel eigene PV-Energie in den Tank fließen zu lassen. Das wiederum bringt uns zu einem weiteren Puzzleteil, der Ausrichtung.
Die Ausrichtung der PV-Anlage
Wieso hat die Ausrichtung der PV-Einfluss auf die Eignung als Ladestationen für Elektroautos? Ganz einfach: Wenn Sie über eine Anlage mit Südausrichtung verfügen, produziert diese am Mittag die meiste Energie – es gibt also einen kürzeren, aber deutlichen Anstieg der PV-Leistung. Ist ihr Elektroauto dann Zuhause und kann geladen werden, passt das perfekt und es ist kein großartiges Zwischenspeichern nötig.
Bei einer Solaranlage mit Ost-West-Ausrichtung hingegen gibt es den größten Stromfluss vom Dach eher vor- und nachmittags. Wer dann sein Auto in der Einfahrt parkt, hat also ebenfalls Glück. Besonders die Ausrichtung nach Westen passt häufig mit den Ladezeiten von Berufspendlern zusammen.
Wallbox mit PV-Anlage koppeln
Nachdem wir nun das passende Vehikel gefunden haben und auch die entsprechende Konfiguration der PV-Anlage kennen, wenden wir uns der Wallbox zu. Aber brauchen wir die überhaupt?
Theoretisch wäre es auch möglich, ein Elektroauto über eine Haushaltssteckdose zu laden. Empfehlenswert ist das jedoch in keinem Fall, denn es dauert nicht nur sehr lange, die normalen Steckdosen sind auch schlichtweg nicht auf eine solch hohe Stromlast ausgerichtet und können überhitzen, sogar einen Brand auslösen. Es besteht also ein großes Sicherheitsrisiko, das unnötig ist und mit einer Wallbox bequem umgangen wird. Bei der Auswahl der Wallbox sollten Sie auch wieder auf das ein- oder dreiphasige Laden achten. Doch das ist noch nicht alles.
Eine intelligente Wallbox fürs Elektroauto
Nun, da wir die PV-Anlage und den Stromspeicher optimal auf unsere Bedürfnisse abgestimmt haben, sollte das natürlich auch für die Wallbox gelten. Denn auch hier gibt es große Unterschiede.
#1 Die Wallbox mit regelbarer Ladeleistung
Das wäre sozusagen die unintelligente Möglichkeit. Denn hier gibt es keinen Informationsfluss zwischen der E-Ladestation und der Photovoltaikanlage. Das Auto wird geladen, sobald das Ladekabel eingesteckt wird – gibt es gerade keine PV-Energie vom Dach, wird externer Strom aus dem öffentlichen Netz hinzugezogen, der es ermöglicht, das Elektroauto laden zu können. Das wollen wir aber natürlich verhindern, darum hätten wir es gern etwas intelligenter.
#2 Die Wallbox mit Freigabesignal
Bei dieser Variante wird die sogenannte Überschussladung mit einbezogen. Das bedeutet, erst wenn die PV-Anlage einen festgelegten Überschuss meldet, gibt die Wallbox den Ladevorgang frei. Ist der PV-Überschuss aufgebraucht bzw. kommt nicht mehr genug Strom über die PV-Anlage rein, wird der Ladevorgang unterbrochen, beim nächsten Überschuss geht es weiter. Vorteil: Hier fließt nur der eigene Solarstrom in den Tank. Aber es geht noch schlauer.
#3 Die Wallbox mit dynamischer Ansteuerung
Hier passt sich die Ladeleistung dynamisch an den zur Verfügung stehenden Überschuss an. Die Wallbox kennt also immer die Höhe des verfügbaren Ladestroms und passt ihre Leistung entsprechend an. So wird der PV-Überschuss optimal ausgenutzt und es kommt kein externer Strom zum Einsatz.
Ein intelligentes Energiemanagement, das die Kapazitäten des erzeugten Stroms clever verteilt, macht in den meisten Fällen Sinn – auch wenn es natürlich einen finanziellen Mehraufwand bedeutet. So lässt sich jedoch langfristig Geld sparen. Weitere Informationen dazu finden Sie auch in unserem Beitrag zum Thema Wallboxen: Eigenverbrauch der PV-Anlage mit einer Wallbox steigern
Zweiter Stromzähler für die Wallbox?
Diese Antwort ist eine Einzelfallentscheidung, denn sie ist abhängig davon, wie die PV-Anlage genutzt und welche Wallbox eingesetzt wird. Eine Wallbox mit 22 kW Leistung beispielsweise könnte, in Kombination mit einem Durchlauferhitzer, einer Nachtspeicherheizung oder anderer großer Stromverbraucher, im Haushalt einen zweiten Stromzähler nötig machen. Doch Vorsicht: Dann ist es nicht mehr ohne weiteres möglich, den eigenen PV-Strom fürs Laden des E-Autos zu verwenden. Eine Alternative könnte also eine Wallbox mit 11 kW sein, die zwar etwas langsamer lädt, aber dafür andere Vorteile bietet. Sprechen Sie aber unbedingt auch mit Ihrem PV-Profi über die Notwendigkeit eines zweiten Stromzählers.
E-Auto als Speicher für PV-Anlage
In Zukunft sollen E-Autos in der Lage sein, den selbst erzeugten Solarstrom der PV-Anlagen nicht nur aufzunehmen, sondern auch wieder abzugeben. Zum Beispiel zurück an den eigenen Haushalt. Bidirektionales Laden nennt sich dieser Vorgang. Dadurch wird die eigene Ladestation in Verbindung mit dem E-Auto zum praktischen Helferlein des Stromspeichers im Haus. Dieser würde durch das bidirektionale Laden nämlich entlastet und könnte entsprechend kleiner ausfallen.
Das Haus und das Auto mit eigenem Solarstrom versorgen zu können, wird dann also auch noch einmal günstiger. Zudem unterstützt es die optimale Nutzung der Ressourcen, ohne dass wertvoller PV-Strom ins Netz eingespeist werden muss.
Lohnt sich Photovoltaik für E-Autos?
Eine entscheidende Frage, die natürlich auch die Kosten und eventuelle Förderungen einbezieht, die beim Kauf einer PV-Anlage in Kombination mit einem E-Auto möglich sind. Wichtig ist dabei zu beachten, dass eine professionelle Planung der Photovoltaikanlage unerlässlich ist, um das Elektroauto so effizient wie möglich mit Solarstrom zu tanken. Denn wenn der erzeugte Strom optimal eingesetzt wird, lohnt sich die Kopplung einer PV-Anlage an ein Elektroauto mit eigener Ladestation in den meisten Fällen.
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