Wie autark sind Haushalte mit Elektroauto und Solarstromspeicher?

Wie können Eigentümer mit Elektroauto einen hohen Solaranteil bei der Fahrzeugladung erzielen?
Für eine Steigerung des Solaranteils empfehlen die Studienautoren:

• die Ladungen entsprechend des solaren Angebots zu planen (Wetterbericht einbeziehen!)
• das Elektrofahrzeug regelmäßig an die Wallbox anzuschließen und mit überschüssigem Solarstrom zu laden (laden im Betriebsmodus Solar Pure / Solar Only / Solarladen / clever)
• sowie die Solaranlage möglichst groß zu dimensionieren und die Ladestation nach der Größe der Solaranlage auszuwählen. Dreiphasige Wallboxen haben eine minimale Ladeleistung von 4,2 kW und erzielen in der Regel erst bei Solaranlagen mit einer Nennleistung von mehr als 15 kW höhere Solaranteile an der Fahrzeugladung als einphasige Wallboxen. Bei Letzteren fallen allerdings die Ladezeit und die Verluste höher aus. Eine Wallbox mit der Funktionalität der automatischen Phasenumschaltung verbindet die ein- und dreiphasige Welt. 

Warum eine möglichst große Solaranlage sinnvoll ist, zeigt folgendes Beispiel:
Bei einer durchschnittlichen Fahrleistung von 10.000 Kilometern bis 15.000 Kilometern im Jahr können Haushalte mit einer Solaranlage zwischen 5 Kilowatt und 10 Kilowatt im Mittel 46 Prozent des Energiebedarfs ihres Elektrofahrzeugs decken.

Bietet das Dach dagegen Platz für 15 Kilowatt bis 20 Kilowatt, erhöht sich der Solaranteil an der Fahrzeugladung im Mittel auf 62 Prozentpunkte. Große Photovoltaik-Anlagen wirken sich daher positiv auf den ökologischen Fußabdruck des Elektrofahrzeugs aus.

Dass mit dem selbsterzeugten Solarstrom nicht nur der Energiebedarf des Elektroautos gedeckt werden kann, zeigt die Analyse des Autarkiegrads: In voll elektrifizierten Haushalten mit Batteriespeicher, Elektrofahrzeug und Wärmepumpe lassen sich 59 Prozent des jährlichen Strombedarfs über die selbsterzeugte Solarenergie decken. Der Heimspeicher steigert dabei in 8 von 10 Fällen den Autarkiegrad zwischen 13 Prozentpunkten und 27 Prozentpunkten. Gerade im Winter, wenn die Wärmepumpe arbeitet und die Solarenergie knapp ist, zählt jedoch jedes Solarmodul!

Dynamisches Überschussladen steigert den Solaranteil an der Fahrzeugladung deutlich
Im Rahmen der Studie untersuchte die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme der HTW Berlin mit Unterstützung der Fronius International GmbH die Messdaten von 730 Haushalten. Ein erstaunliches Ergebnis für die Forscher: 68 Prozent der analysierten Haushalte laden innerhalb einer Woche mehr als dreimal das Elektrofahrzeug - vornehmlich zur Mittagszeit. Anhand der Daten lässt sich auch der Vorteil einer dynamischen Überschussladung gegenüber einer ungesteuerten Ladung nachweisen: Im Vergleich zur herkömmlichen Ladung des Elektrofahrzeugs bei Ankunft mit maximaler Leistung lässt sich mit der Funktionalität des dynamischen Überschussladens der Solaranteil im Mittel um 25 Prozentpunkte steigern. Dabei wird die Ladeleistung von der Wallbox automatisch an den solaren Überschuss angepasst.

--> Gut zu wissen: Ein Marktcheck der HTW ergab, dass viele Wallboxen in der Lage sind, auf solaren Überschuss zu reagieren und die Ladeleistung entsprechend anzupassen. Meistens haben diese Betriebsmodi jedoch unterschiedliche Bezeichnungen, sodass ein Blick in die Betriebsanleitung oder das Datenblatt notwendig ist, um zu verstehen, was die Wallbox kann.

Der Batteriespeicher steigert den Solaranteil an der Fahrzeugladung im Mittel dagegen nur um 9 Prozentpunkte. In dreiviertel der Haushalte beträgt die Steigerung des Solaranteils durch einen Heimspeicher weniger als 15 Prozentpunkte, da das Elektrofahrzeug vornehmlich tagsüber geladen wird. In Ausnahmefällen sind auch Steigerungen über 30 Prozentpunkte möglich.