Prognosebasiertes Laden: Sauberen und günstigen Solarstrom optimal nutzen

Prognosebasiertes Laden: Sauberen und günstigen Solarstrom optimal nutzen

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Die Elektromobilität ist die aktuelle politische Antwort auf den fortschreitenden Klimawandel. Der Verkehr der Zukunft soll den Klimawandel nicht verstärken und vor allem wertvolle Ressourcen schonen. Dafür braucht das E-Auto eine gute Klimabilanz. Wenn E-Autos beispielsweise weiterhin Strom aus fossilen Energiequellen laden, ist dieser Zweck nicht erfüllt. Das Lademanagement darauf auszulegen, dass möglichst viel Grünstrom geladen wird, ist ein wichtiger Schritt. Das Elektroauto mit eigens produziertem Strom zu laden, ist die wohl nachhaltigste Option.

Durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz haben viele Haushalte und Unternehmen PV-Anlagen installiert, mit denen in Deutschland (Stand 2020) 54 GW Strom erzeugt werden. Die sinkende Einspeisevergütung und gleichzeitig steigende Stromkosten machen es derzeit jedoch günstiger den Strom selbst zu verbrauchen.

Die Integration des Solarstroms in den Ladeprozess ist also essenziell, um so günstig und nachhaltig wie möglich zu laden. Die Verknüpfung der PV-Anlage mit einem Elektroauto lohnt sich – dadurch wird der Eigenverbrauch des Solarstroms gesteigert und das Fahrzeug ressourcenschonend mit der Kraft der Sonne geladen.

Das Problem jedoch bei der Stromerzeugung durch erneuerbare Energien ist die Abhängigkeit von Schwankungen in ihrer Verfügbarkeit. Wird das Lademanagement der Elektrofahrzeuge mit dem Energiemanagement des Hauses abgestimmt, kann diesem Nachteil entgegengewirkt werden. Mit entsprechendem Heimspeicher kann eine 7-kWp Solaranlage das Elektrofahrzeug zu 80 % mit eigenem Solarstrom laden (ausgehend von einem durchschnittlichen Stromverbrauch von 2.500 kWh). So werden bis zu 50% der Ladekosten gegenüber dem Haushaltsstrom eingespart.

Weiterhin ist die Einsicht in Fahrzeugdaten von Vorteil, um die Eigenverbrauchsquote der PV-Anlage zu erhöhen. Konkret geht es hierbei um den aktuellen Ladestand. Hat das Auto ein Lademanagement, dass Zugriff auf diese Daten hat, kann ein Puffer für den erwarteten Solarertrag freigehalten werden. Soll diese Möglichkeit optimal ausgenutzt werden, braucht es exakte Prognosen. Exakte Einspeiseprognosen gewährleisten nicht nur eine gewisse Sicherheit gegenüber der Volatilität der erneuerbaren Energien, sondern ermöglichen auch höhere Kosteneinsparungen.

Es ist daher wichtig Prognosen einzubeziehen, damit die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage maximiert wird. Auch in Anbetracht subventionierter Anlagen ist prognosebasiertes Laden von großer Bedeutung, da einige Förderprogramme des EEG eine Limitierung der maximalen PV-Einspeiseleistung am Netzanschlusspunkt vorschreiben. Das bedeutet, dass wenn PV-Anlagen zu viel Energie produzieren, diese abgeriegelt werden müssen. Solarstrom wird dann, im wahrsten Sinne des Wortes, umsonst produziert. Hinzu kommt, dass vor allem an sonnenreichen Tagen viel PV-Energie zur Verfügung steht, was dazu führt, dass die Batterie schnell vollgeladen ist. Da die PV-Einspeisung dadurch frühzeitig begrenzt wird, kann der Speicher die überschüssige Energie nicht mehr aufnehmen.

Damit die Elektromobilität auch in Zukunft eine Lösung sein kann, muss das Elektroauto umfassender in das Energiemanagement von Gebäuden integriert werden. Es benötigt intelligente Lademanagementsysteme, die Ladevorgänge so steuern, dass möglichst viel erneuerbare Energien und günstiger Strom genutzt werden. Darüber hinaus können vor allem datenbasierte Systeme den Ladevorgang noch effizienter und nachhaltiger gestalten.

Das Flensburger Startup IO Dynamics entwickelt mit der Software IO-ELON ein fahrzeugdatenbasiertes Lade- und Flottenmanagement, das für Unternehmen prognosebasiertes PV-Laden anwendet und so den Solareigenverbrauch der elektrischen Fuhrparks deutlich steigert.


Über den Autor: IO-Dynamics liegt viel daran über das Potenzial der Elektromobilität und neuen Technologien im Lademanagement zu informieren. Marie Colditz kümmert sich bei IO-Dynamics um die Kommunikation und bereitet diese Themen verständlich auf. Erreichbar ist sie unter [email protected]

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Da geht noch mehr, als im Artikel beschrieben. Ich versorge mein Auto (Tesla M3 und ca. 15 000 km Fahrleistung p.a.) und meinen kompletten Haushalt mit Strom aus der 10 kWp PV-Anlage. Dabei kam ich selbst im Februar auf einen Autarkiegrad von 75% und im Januar auf 35%, von April bis September auf nahezu 100% und aufs Jahr gerechnet auf 80%. Mein Jahresverbrauch liegt (einschl. E-Auto) bei 6700 kWh. Die PV-Anlage liefert an die 10.000 kWh p.a.
Das rechnet sich wirklich.

Würde sich das auch ohne Subventionen bereits rechnen ? Also wenn Sie in Überschusszeiten für die Abgabe nicht benötigten Stroms an das Netz zahlen müssten bzw umgekehrt EEG Umlage für Eigenverbrauch zahlen müssten (da Sie das Stromnetz ja auch jederzeit als Stütze ihrer Versorgung voll in Anspruch nehmen?)

niczt falsch verstehen, ich bin für Förderung und Ausbau privater Solardächer, aber es sollte den geförderten schon klar sein, dass es sich durch Zuschüsse des Steuerzahlers „wirklich rechnet“.

Das ist zu kurz gedacht. Wenn die Kosten für Mensch-, Umwelt- und Sachschäden (= Klimawandel Kosten), des Co2 bedingten & mensch gemachten Treibhaus Effekts voll auf fossile Energien umgelegt würden, könnten sich, bis auf Superreiche, diese fossilen Energien kaum jemand leisten. Nachhaltige und Erneuerbare waren schon immer günstiger, wenn die Subventionen für Atom- und fossile Energiequellen wegfallen würden. Also, wenn das Verursacher Prinzip knallhart eingeführt würde.

Mit ca. 17.000 km/Jahr und vorwiegend zu Hause laden, habe ich auch einen relativ großen Verbrauch den ich flexibel über die Tageszeit verschieben könnte. Dazu währe hilfreich zu wissen wann die meiste Elektroenergie „weg muss“. Derzeit schiebe ich den Ladevorgang dann in die Zeit zwischen 0:00Uhr und 4:30Uhr (Flachlastzeit lt. Internet). Wenn es eine verfügbare Vorhersage gäbe, könnte ich mir im Sommer auch vorstellen, in der Erzeugungsspitze zu Laden – aber dazu habe ich keine verlässlichen Informationen.

Gibts schon Wallboxen, die den Ladevorgang dann starten, wenn viel Ökostrom im Netz ist?

Wenn die Sonne scheint oder der Wind weht ist ja die Speicherung des Überschusses die Herausforderung, insb da (private) PV Betreiber meist keinen Speicher haben und ihren Überschuss auch dann vergütet bekommen, wenn dieser garnicht gebraucht wird.

Moin Nik, Wallboxen können das, wenn sie mit unserem Lademanagement laufen. Unser Produkt IO-Elon z.B. lädt Grünstrom und nutzt flexible Stromtarife, um den Ladevorgang so nachhaltig und kostengünstig wie möglich zu gestalten. Der Ladevorgang wird so geplant, dass für dein Fahrzeug oder Fuhrpark immer die beste Verfügbarkeit gewährleistet ist.

Das greift nicht weit genug. Auch BEV werden, wie Ottos auch, viel unnütz rumstehen und dabeivWertverlust erzeugen. Sono mit dem Sion haben das erkannt. Der Sion hat ein ein bidirektionales Ladegerät. Damit kann der Fahrzeug Akku als Haus Speicher genutzt werde. Sozusagen die Power Bank auf 4 Rädern und die Energie von seiner eingebauten 4m2 PV Anlage die er hat, kann auch im Haus verbraucht werde. Ich warte mit der nächsten Auto Anschaffung, bis er zu kaufen ist.

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