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 marie.colditz@iodynamics.de.
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