Inhaltsverzeichnis:
- Welche Vorteile bietet es das Elektroauto zuhause mit Photovoltaik zu laden?
- Wie viel Photovoltaik brauche ich um ein Elektroauto zu laden?
- Solarstrom bzw. PV-Überschuss optimal ausnutzen
- E-Auto und Wallbox Limitierungen beim Solarstrom laden
Das eigene Elektroauto mit selbst erzeugtem Solarstrom zu laden – ein weiterer Schritt, um deine persönliche Energiewende voranzutreiben. Einspeisen lohnt sich nicht: Indem du dein E-Auto mit Solarüberschuss lädst, erhöhst du die Wirtschaftlichkeit deiner Solaranlage. Das senkt deine Stromkosten und steigert deinen Eigenverbrauch.
Welche Vorteile bietet es das Elektroauto zuhause mit Photovoltaik zu laden?
Das Einspeisen von Solarstrom ins öffentliche Netz lohnt sich heutzutage kaum noch, da die Einspeisevergütung mit etwa acht Cent pro Kilowattstunde (kWh) vergleichsweise gering ist. Stattdessen ist es wirtschaftlich sinnvoller, den erzeugten Solarstrom selbst zu verbrauchen. Die Kosten für eine selbst erzeugte Kilowattstunde liegen derzeit zwischen neun und zwölf Cent – je nach Eigenverbrauchsanteil. Zum Vergleich: Der Stromzukauf aus dem Netz kostet etwa 30 Cent pro kWh.
Wird der kostengünstige PV-Überschuss für das Laden eines Elektroautos genutzt, können die Fahrtkosten deutlich reduziert werden. Ein Beispiel: Viele E-Autos benötigen rund 22 kWh pro 100 Kilometer. Wird der Strom aus der Solaranlage genutzt, kostet diese Strecke etwa zwei Euro – im Vergleich zu sechs Euro mit Netzstrom.
Neben den direkten Kosteneinsparungen verbessert die Nutzung von Solarstrom auch die Wirtschaftlichkeit der gesamten Solaranlage. Jede kWh, die direkt ins E-Auto geladen wird, muss später nicht teuer zugekauft werden. Dadurch amortisiert sich die Anlage schneller. Mit einem Energiemanager lassen sich die Stromkosten für das Laden des E-Autos pro Jahr um 300 bis 500 Euro oder sogar mehr reduzieren.
Wie viel Photovoltaik brauche ich, um ein Elektroauto zu laden?
Die benötigte Größe deiner Photovoltaikanlage (PV-Anlage), um ein Elektroauto effizient zu laden, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu zählen dein allgemeiner Hausverbrauch, die Nutzung eines Batteriespeichers oder einer Wärmepumpe sowie die Batteriekapazität deines E-Autos. Ebenso wichtig ist, wie viele Kilometer du täglich fährst und wie viel Strom dadurch regelmäßig für das Laden benötigt wird.
Ein entscheidender Punkt ist, dass die PV-Anlage genügend Leistung erbringen muss, um die Mindestladeleistung zu erreichen. Ein Elektroauto beginnt in der Regel erst ab einer Stromstärke von sechs Ampere mit dem Laden. Das bedeutet, dass ein PV-Überschuss von mindestens 1,4 kW erforderlich ist, um dein E-Auto einphasig zu laden. Lädt dein Auto dreiphasig, werden mindestens 4,2 kW (3 × 1,4 kW) benötigt. Insbesondere kleinere PV-Anlagen bieten an vielen Tagen im Jahr oft nur begrenzte Zeitfenster für das Laden, da der Hausverbrauch den PV-Überschuss zusätzlich reduziert. Alternativ kann ein Energiemanagementsystem (EMS) den fehlenden Strom flexibel aus dem Netz beziehen.
Ein Beispiel verdeutlicht den Strombedarf: Fährst du täglich 100 Kilometer und dein E-Auto benötigt 22 kWh, dauert es bei einer konstanten PV-Überschussleistung von 6 kW etwa vier Stunden, um den Akku vollständig zu laden. In der Realität schwankt die Leistung einer PV-Anlage jedoch stark im Tagesverlauf: Morgens ist sie gering, erreicht ihren Höhepunkt um die Mittagszeit und fällt danach wieder ab. Ist die Anlage zu klein dimensioniert, reicht die Leistung oft nicht aus, um genügend PV-Überschuss für das E-Auto bereitzustellen, und du musst mehr Strom zukaufen. Ist sie hingegen zu groß, wird überschüssiger Strom häufig zu einer niedrigen Einspeisevergütung ins Netz eingespeist. Ein Batteriespeicher kann hier helfen, den Eigenverbrauch weiter zu erhöhen.
Letztendlich ist nicht nur die Größe der PV-Anlage entscheidend, sondern auch, zu welchen Zeiten du dein Auto laden kannst. Dein Ladeverhalten und deine täglichen Routinen sollten deshalb bei der Planung einer PV-Anlage unbedingt berücksichtigt werden.
Solarstrom bzw. PV-Überschuss optimal ausnutzen
Um eine optimale Ausnutzung des PV-Überschusses zu ermöglichen, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die unter dem Zauberwort *Energiemanagement* zusammengefasst werden. Der Energiemanager kennt den jeweiligen PV-Überschuss, der sonst ins Netz eingespeist werden würde, und steuert die Wallbox so, dass dieser in der Fahrzeugbatterie landet. Die Steuerung erfolgt automatisiert, sodass du dich idealerweise gar nicht weiter darum kümmern musst.
PV-Überschussladen ohne Energiemanager
Die einfachste Lösung besteht darin, das E-Auto einfach einzustecken, sobald die Sonne scheint. Ohne zusätzliche Einstellungen lädt das Fahrzeug dann jedoch mit voller Leistung, was bedeutet, dass der fehlende Strombedarf aus dem Netz gedeckt wird. Beispiel: Lädt das Auto mit einer Leistung von 11 kW, während die PV-Anlage 6 kW liefert, werden 5 kW aus dem Netz bezogen – mit entsprechenden Kosten.
Um den Sonnenstrom trotzdem möglichst effizient zu nutzen, ist manuelles Eingreifen erforderlich. Du solltest das Auto erst dann anschließen, wenn ausreichend PV-Überschuss vorhanden ist, und die Ladeleistung an der Wallbox oder im Fahrzeug manuell anpassen. Ohne Nachregeln kann es passieren, dass das Auto zu schnell geladen wird und weiterer PV-Strom ungenutzt bleibt. Diese Lösung erfordert zwar keine Einrichtung und verursacht keine zusätzlichen Kosten, ist jedoch zeitaufwändig und verschenkt ungenutztes Potenzial.
PV-Überschussladen mit Energiemanager
Möchtest du sicherstellen, dass dein E-Auto ausschließlich mit Solarstrom geladen wird, ist ein Energiemanagementsystem unverzichtbar. Es erkennt den aktuellen PV-Überschuss und leitet diesen mithilfe einer geeigneten Wallbox in das Elektroauto. Solche Wallboxen müssen entweder per OCPP oder API ansteuerbar sein.
Ein Energiemanager reagiert automatisch auf Schwankungen der PV-Leistung, etwa durch vorübergehende Verschattung, und passt die Ladeleistung entsprechend an. Moderne Home-Energiemanagementsysteme (HMES) wie der RAZO Energiemanager verfügen zudem über eine PV-Überschussvorhersage. Diese zeigt dir an, zu welchen Tageszeiten PV-Überschuss verfügbar ist, sodass du auch andere Geräte wie Waschmaschinen gezielt betreiben kannst.
Besonders praktisch ist die vorausschauende Ladeplanung von RAZO. Stell dir vor, du möchtest morgen um 09:00 Uhr vollgeladen losfahren. In diesem Fall kann es notwendig sein, dass zusätzlicher Strom aus dem Netz bezogen werden muss, um das E-Auto vollzuladen. Durch eine vorausschauende Ladeplanung wird das E-Auto nachts nicht komplett vollgeladen, sondern erst morgens mit dem ersten PV-Überschuss bis 09:00 Uhr. So nutzt du deinen Sonnenstrom optimal aus.
Das Laden nachts ist nur relevant, wenn du einen dynamischen Stromtarif besitzt – bei einem fixen Strompreis kann das E-Auto jederzeit geladen werden. Die Verschiebung macht jedoch trotzdem Sinn, weil man als Faustformel sagen kann: Wenn der Strom besonders günstig an der Börse ist, kommt dieser aus erneuerbaren Energien.
RAZO bietet zwei Möglichkeiten, den PV-Überschuss zu ermitteln: Einerseits mit digitalen Energiemessgeräten wie Tibber Pulse, Powerfox oder Shelly, andererseits über eine präzise PV-Überschussvorhersage, die auf Wetterdaten und der Ausrichtung deiner Anlage basiert.
PV-Überschussladen mit Energiemanager und Batteriespeicher
Viele Besitzer einer PV-Anlage sowie eines E-Autos wünschen sich, den gewonnenen Strom in einem Batteriespeicher für die Abend- oder Schlechtwettertage speichern zu können. Der gespeicherte Strom im Heimspeicher soll jedoch nicht für das Laden des E-Autos verwendet werden. Andernfalls ist zwar das E-Auto früher vollgeladen, aber es muss in den Abendstunden Strom aus dem Netz bezogen werden, anstatt diesen aus dem Heimspeicher zu nutzen. Dies wirkt sich besonders auf Nutzer von dynamischen Stromtarifen aus, bei denen in der Regel der Strom zu dieser Zeit am teuersten ist. Besitzt du einen Batteriespeicher, solltest du bei der Wahl des Energiemanagers darauf achten, dass er die Funktion unterstützt, die Batterie nicht zu entladen (wie es RAZO beispielsweise macht).
E-Auto und Wallbox: Limitierungen beim Solarstromladen
Beim Laden eines Elektroautos mit Solarstrom gibt es einige technische Grenzen, die von der Fahrzeug- und Wallbox-Technik abhängen. Die meisten E-Autos starten den Ladevorgang erst ab einer Mindeststromstärke von sechs Ampere (6 A). Bei einigen Modellen kann dieser Wert geringfügig höher ausfallen.
Ein- und dreiphasiges Laden
Unterstützt deine Wallbox sowohl einphasiges als auch dreiphasiges Laden, bedeutet das in der Praxis:
- Für einphasiges Laden ist ein PV-Überschuss von mindestens 1,4 kW erforderlich, um den Ladevorgang zu starten.
- Dreiphasiges Laden wird erst ab einer PV-Leistung von 4,2 kW möglich, da jede Phase 1,4 kW benötigt.
Wallboxen mit **automatischer Phasenumschaltung** können den Ladevorgang optimieren, indem sie je nach verfügbarer PV-Leistung zwischen ein- und dreiphasigem Laden wechseln. Das ermöglicht eine flexiblere Nutzung des PV-Überschusses, ohne den Ladevorgang abzubrechen.
Begrenzte Zeitfenster bei kleinen PV-Anlagen
Besonders bei kleineren Solaranlagen sind die Zeiten, in denen ausreichend PV-Überschuss für das Laden verfügbar ist, oft begrenzt. An vielen Tagen im Jahr kann das dazu führen, dass das Auto nur in kurzen Zeitfenstern geladen wird oder der Ladevorgang gar nicht erst startet.
Eine Lösung hierfür ist die Ladestrategie "Netzstromergänzung". Dabei wird auch bei geringem PV-Überschuss geladen, indem die fehlende Leistung mit Netzstrom ergänzt wird. So kannst du den Solarstrom vollständig nutzen und sparst trotzdem im Vergleich zum reinen Netzstromladen. Diese Strategie ist nicht nur wirtschaftlich sinnvoll, sondern auch einfacher umzusetzen, da das manuelle Überwachen des PV-Überschusses entfällt.
Die richtige Wallbox für dein Energiemanagement
Wenn du einen Energiemanager einsetzen möchtest, achte darauf, dass deine Wallbox internetfähig ist und die Steuerung via OCPP (Open Charge Point Protocol) oder API unterstützt. Erfahrungsberichte und Bewertungen können dir bei der Auswahl helfen, denn nicht alle Wallboxen sind mit jedem Energiemanager problemlos kompatibel. Zu den gut integrierbaren Modellen zählen beispielsweise Go-E, Easee, Zaptec und Keba.
%202.avif)
