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Klingt verlockend: Sich selbst mit Strom versorgen, inklusive dem in der Garage parkenden Elektroauto, mit auf dem eigenen Hausdach erzeugter Solarenergie. Das ist nicht nur nachhaltig und somit gut fürs ökologische Gewissen. Denn wer zusätzlich zum Verbrauch des Hauses auch noch seinen Stromer mit der Energie der Sonne lädt, erhöht den Eigenverbrauch und damit die Wirtschaftlichkeit seiner Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage), wie ein kleines Rechenbeispiel verdeutlicht: Eine PV-Anlage mit einer Leistung von 5 kWp kann jährlich bis zu 5000 kWh Strom liefern. Ein durchschnittliches Elektroauto mit einem Energieverbrauch von 17 kWh auf 100 Kilometer könnte mit dieser Menge fast 30.000 Kilometer zurücklegen, gut 2500 Kilometer im Monat.
Gleichzeitig beträgt die Einsparung für jede selbstverbrauchte Kilowattstunde Strom im Vergleich zu den üblichen Tarifen einer Studie des Fraunhofer-Instituts für solare Energiesysteme zufolge aktuell etwa 20 Cent – im sonnenreichen Süden sogar etwas mehr und etwas weniger im nicht so sonnenverwöhnten Norden. Grob überschlagen: Wer die 5000 kWh Strom möglichst komplett selbst verbraucht, vielleicht auch noch mit Hilfe eines zusätzlichen Stationärspeichers, dessen Anschaffung sich laut der Studie ebenfalls lohnen kann, spart gut 1000 Euro pro Jahr und verkürzt damit auch die Zeit, in der sich die Investition in die Solarmodule auf dem Dach amortisiert hat.
In der Regel dauert es selbst ohne das zusätzliche Laden eines E-Autos per PV-Strom nur etwa acht bis zwölf Jahre, bis die Kostenbilanz einer Solaranlage positiv wird. Ab dann wirtschaftet die PV-Anlage nur noch in die eigene Tasche, und das noch ziemlich lange: Die allgemeine Lebensdauer einer modernen PV-Anlage liegt bei gut 25 bis 30 Jahren. Manche Hersteller geben sogar eine 30-jährige Garantie auf Haltbarkeit und Leistungsfähigkeit der PV-Anlage.
Mancher wird sich vielleicht fragen, ob die selbst erzeugte Strommenge überhaupt reicht für Haus und Auto. Auch hier ein kurzes Rechenbeispiel: Der durchschnittliche Pendler legt täglich zwischen 20 und 40 Kilometer zurück und benötigt dafür mit seinem 17 kWh je 100 Kilometer verbrauchenden E-Auto lediglich etwa 3,5 bis 7 kWh Strom. Auf 200 Arbeitstage gerechnet kommen als Bedarf fürs Elektroauto etwa 700 bis 1400 kWh zusammen. Der durchschnittliche Stromverbrauch eines Einfamilienhauses mit 4 Personen liegt bei 4000 kWh im Jahr. Das könnte, je nach Fahrleistung des E-Autos, mit einer 5 kWp-Anlage eng werden. Falls ja, schraubt man sich einfach ein, zwei kWp mehr aufs Dach.
Ein erst vor wenigen Wochen auf dem Tech-Portal t3n veröffentlichter Erfahrungsbericht bestätigt, dass sich auch gleich zwei Elektroautos im Zusammenspiel mit einer Photovoltaikanlage samt Stromspeicher lohnt. Der Autor erreicht mit einer 10 kWp-Photovoltaikanlage und einem 8 kWh großen Batteriespeicher einen jährlichen Autarkiegrad von 81 Prozent, spart pro Jahr Stromkosten in Höhe von gut 1700 Euro und geht davon aus, dass sich die Investition innerhalb von etwa neun bis 13 Jahren amortisiert haben wird.
So funktioniert das PV-Überschussladen mit einem Elektroauto
Um den überschüssigen, also aktuell vom Haushalt nicht benötigten Strom dem Elektroauto zu überlassen, gibt es drei Möglichkeiten.
- Beim PV-Laden ohne Ansteuerung der Wallbox fließt der Strom direkt ins Elektroauto mit einer zuvor festgelegten Leistung. Diese Variante, bei der Echtzeit-Informationen der PV-Anlage nicht berücksichtigt werden, erhöht den Eigenverbrauch zwar, aber noch nicht optimal.
- Beim PV-Laden über ein Freigabesignal lädt das Elektroauto erst dann, wenn die Solaranlage einen zuvor festgelegter Überschusswert erreicht hat. Fällt die Stromerzeugung wieder unter den Wert, wird der Ladevorgang automatisch pausiert, bis der Wert wieder erreicht wird. Zwar lässt sich so der PV-Eigenanteil schon mehr steigern. Es geht aber noch besser.
- Der beste Wert beim Eigenverbrauch lässt sich durchs PV-Laden mit dynamischer Ansteuerung erreichen. Dabei passt das heimische Stromkraftwerk den Ladestrom permanent so an, dass der bestmögliche Wert beim Eigenverbrauch erreicht wird. Eine solche Lösung kostet zwar anfangs etwas mehr als die beiden vorher genannten Varianten. Diese Kosten gleichen sich jedoch dank der effizienteren Auslastung der PV-Anlage wieder aus.
Technologische Entwicklungen machen das E-Auto zum Zwischenspeicher
In, wie sich aktuell abzeichnet, schon einigen Jahren können Elektroautos nicht nur passiver Stromempfänger, sondern auch aktiver Energiespender sein. Aktuell fließt der Strom nur in eine Richtung: Von der PV-Anlage zur Wallbox und dann ins E-Auto, am besten gesteuert per Lademanagementsystem zur möglichst effizienten Nutzung der selbst erzeugten Energie. Einige geeignete Wallboxen mit der zusätzlichen Funktion PV-Anbindung sind auf der Website unseres Kooperationspartners Energielösung zu finden. Seitdem der Bund die Anschaffung einer privat genutzten Wallbox mit 900 Euro fördert, lohnt sich die Installation einer Lademöglichkeit daheim umso mehr.
Bidirektionale Ladestationen sowie die regulatorischen Voraussetzungen, um ein Elektroauto als Zwischenspeicher nutzen zu können, befinden sich aktuell zwar noch in der Entwicklung bzw. in der Abstimmungsphase. Erste Pilotprojekte sind allerdings bereits sehr vielversprechend gelaufen – schon in zwei bis vier Jahren rechnen Branchenkenner mit ersten Produkten und Lösungen für Endkunden. Dann kann das Elektroauto in der Garage nicht nur den Eigenverbrauch verbessern, sondern dem Haushalt auch dann Energie zur Verfügung stellen, wenn die Sonne einmal nicht scheint oder die PV-Anlage nicht ausreichend Leistung liefern kann.
Zusätzlich kann der E-Auto-Akku auch das Stromnetz stabilisieren, indem er als Teil eines riesigen Schwarmspeichers bestehend aus vielen Elektroautos in den Regelenergiemarkt eingebunden wird. Nach ersten Pilotprojekten zu der V2G (Vehicle-to-Grid) genannten Technologie zeichnet sich ab, dass Besitzer eines E-Autos, welche eine Handvoll Kilowattstunden des E-Auto-Akkus für die Netzstabilisierung zur Verfügung stellen, gut 700 bis 1000 Euro im Jahr hinzuverdienen können. Im Idealfall mit komplett CO2-freiem Strom, erzeugt auf dem eigenen Dach.
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