Strom aus Photovoltaik vom eigenen Dach direkt ins E-Auto, besser und effizienter geht es eigentlich nicht. Einige Rentabilitätsüberlegungen zum Überschussladen von Elektroautos bei Strombezug von der eigenen PV-Anlage.

Kurze Einführung

Die PV ist auf dem Dach, alle Formalitäten sind erledigt, der richtige Zähler eingebaut, alles ist angeschlossen, angemeldet und abgenommen; die Wallbox ist montiert, nun kann selbstproduzierter Strom in den Akku fließen, yeah Baby!

Jedoch: Aktuelle E-Autos saugen beim Laden an einer Wallbox meist 11kW, und die meisten Solaranlagen auf deutschen Einfamilienhäusern erbringen nur eine Leistung zwischen 4 und 10 kWp.

(Man beachte das kleine „p“ hinter der letzten Einheit. Es bedeutet „Watt Peak“ und sagt praktisch nichts anderes aus, als dass der Zahlenwert davor aus dem Reich der Mythen und Märchen entnommen wurde. Die reale Leistung liegt deutlich darunter.)

Ein Elektroauto an einer normalen 11kW-Wallbox zieht daher bei kleinen und mittleren PV-Anlagen nicht nur deren gesamte Leistung weg, sondern darüber hinaus auch noch einen mehr oder weniger großen Batzen Leistung aus dem Netz. Dieser Netzbezug vom Stromlieferanten muss dann mit dessen aktuellen Strompreisen bezahlt werden.

Um das zu vermeiden, ist es daher besser, das Laden des E-Autos anders zu organisieren: Es soll nur mit so viel Ladeleistung versorgt werden, wie die PV-Anlage im Moment bereitstellt, abzüglich der sonstigen Verbraucher im Haus.

Nur der aktuelle Überschuss der PV-Leistung, der ansonsten eingespeist würde, soll also zum Laden verwendet werden. Darüber hinaus soll möglichst kein Netzbezug stattfinden. Dies nennt man daher „Überschussladen“.

Was man zum Überschussladen braucht

Was wird benötigt, um Überschussladen zu realisieren?

Zunächst mal eine Wallbox, die von extern angesteuert werden kann, um den von ihr maximal abgegebenen Ladestrom zu regulieren. Das können praktisch alle Wallboxen, die von der KfW gefördert wurden, denn es war eine der Fördervoraussetzungen, die erfüllt sein mussten.

Weiterhin benötigt man ein Steuergerät, das mit dem Wechselrichter kommuniziert, um die aktuelle Überschussleistung der PV-Anlage zu ermitteln und dann die Ladeleistung der Wallbox entsprechend regelt.

Das Thema ist technisch durchaus komplex. Ich verzichte hier auf Details, weil ich einen anderen Aspekt in den Vordergrund stellen möchte: die Rentabilität.

Ist das rentabel?

Kommt drauf an.

Entweder man gibt relativ viel Geld aus, um eine fertige Steuereinheit zu kaufen und installieren zu lassen. Das kostet so um die 1.000,- €. Dafür kann man ziemlich viel Netzstrom laden, selbst bei den aktuellen Strompreisen. (Beispiel: Bei 0,35€/kWh sind das rund 2.857kWh, macht bei einem Verbrauch von 17kWh/100km rund 16.800km Fahrstrecke.)

Oder man versucht sich selbst an einer preiswerteren Raspi-Lösung. Das erfordert Einarbeitung, Programmierung, Tests und verschlingt wahrscheinlich viel Zeit, ehe alles läuft. Einen Elektriker zum Anschließen braucht man auch hier.

Wenn das kein Hobby-Projekt sein soll, das man macht, weil es technisch interessant und cool ist und für das die Kosten egal sind, dann lohnt sich eine Rentabilitätsbetrachtung. Hier mal ein paar Beispielfragen dazu, die man sich beantworten sollte:

Wieviel Strom braucht das E-Auto im Jahr?
(ZOE-Verbrauch ca. 17kWh/100km, macht bei 10.000km dann 1.700 kWh)
Wieviel davon würde man aus dem Netz beziehen, wenn die Ladung ungeregelt (also immer mit fest eingestellter Ladeleistung, max. 11kW) erfolgt?
Grober Überschlag: Ladeleistung minus Durchschnittsleistung der PV, die nicht anderweitig verbraucht und ansonsten eingespeist wird. Hängt entscheidend davon ab, wann das Fahrzeug geladen wird. Nachts = 100% Netzbezug, tags bei Sonne vielleicht nur 50%? Wieviel kW liefert die PV-Anlage in real? Dann auf’s Jahr hochrechnen.
Wieviel kWh dieses Netzbezugs könnten durch ein intelligentes Überschussladen eingespart werden? (keine 100%, aber vielleicht so 50-70%, mal Erfahrungswerte googeln)
Wann decken diese eingesparten Netzbezugskosten die Kosten für eine intelligente Ladesteuerung? (Prognose: das dauert Jahre)

Best practice

Es kann also gut sein, dass unter Kosten/Nutzen-Gesichtspunkten die beste Kompromiss-Ladestrategie ist: „E-Auto einfach anstecken, wenn Sonne scheint“. Dann braucht man auch keine zusätzliche potenziell fehleranfällige Technik.

Ladestrom reduzieren

Wenn Zeit keine Rolle spielt, kann man den Ladestrom der Wallbox auch reduzieren, so dass weniger Netzbezug erfolgt. Der Ladestrom vieler Wallboxen lässt sich entweder per App einstellen oder über einen internen Drehschalter, dessen Stellungen aus der jeweiligen Bedienungsanleitung ersichtlich sind.

Hier ein Drehschalter-Beispiel (Heidelberg Energy Control):

Es gibt eine Untergrenze, unterhalb derer manche Elektroautos nicht mehr laden möchten. Müsst ihr mal gucken, wie das bei eurem ist.

Für die Abbildung im Titel wurden folgende Motive verwendet:
Asmir CEMAL, GPL, via Wikimedia Commons
Makio Hasuike, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons