Um ein Elektroauto mit Solarenergie zu laden, sind die folgenden Voraussetzungen erforderlich:
Prinzipiell ist es auch möglich, ein Elektroauto über haushaltsübliche Steckdosen zu laden. Es besteht jedoch ein erhebliches Sicherheitsrisiko, da diese nicht für eine mehrere Stunden andauernde hohe Belastung ausgelegt sind und dabei leicht überhitzen können. Eine Solar-Ladestation für E-Autos bietet wiederum deutlich höhere Ladeleistungen und reduziert die Ladezeiten erheblich.
Die Grundvoraussetzung, um das Auto mit hauseigener Solarenergie zu versorgen, ist eine ausreichend dimensionierte Anlage. Sind die Voraussetzungen für eine so große Anlage nicht gegeben, gibt es intelligente Software-Lösungen, aber dazu später. Wie groß die PV-Anlage zum Laden eines Elektroautos sein muss, ist von mehreren Faktoren abhängig, etwa vom jeweiligen Fahrzeugmodell. Beispielhaft lässt sich sagen, dass für ein Elektroauto, das im Jahr 15.000 Kilometer fährt, zusätzlich ca. 2,5 kWp und eine Fläche von ungefähr 15 Quadratmetern einzuplanen sind.
Des Weiteren ist zu beachten, dass die Solarmodule Gleichstrom produzieren, Elektroautos benötigen jedoch Energie auf Basis von Wechselstrom. Um die Energie nutzbar zu machen, bedarf es zusätzlich eines Wechselrichters.
Zu den gängigsten Varianten, ein Elektroauto über eine Wallbox zu laden, gehören:
Im PV-Modus wird die Wallbox direkt an die Photovoltaikanlage (PV-Anlage) angeschlossen. Das bedeutet, dass die Wallbox nur Strom aus der PV-Anlage bezieht und der Ladevorgang nur dann startet, wenn die PV-Anlage ausreichend Sonnenenergie erzeugt. Wenn nicht genügend Energie zur Verfügung steht, wird das Elektrofahrzeug nicht aufgeladen.
Im PV-Überschuss-Modus wird die Wallbox ebenfalls an die PV-Anlage angeschlossen, aber die Ladung des Elektrofahrzeugs wird durch eine intelligente Steuerung geregelt. Das bedeutet, dass die Wallbox nur dann Strom aus der PV-Anlage bezieht, wenn ein Überschuss an Energie vorhanden ist, der nicht im Haus verbraucht wird. Wenn keine PV-Überschussenergie zur Verfügung steht, wird das Elektrofahrzeug aus dem öffentlichen Stromnetz geladen.
Im Netz-Modus wird die Wallbox ausschließlich aus dem öffentlichen Stromnetz geladen. Dieser Modus ist besonders nützlich, wenn schnelles und zuverlässiges Laden gewünscht und keine PV-Anlage vorhanden ist oder diese nicht genügend Energie erzeugt. Dieser Modus kann jedoch deutlich höhere Kosten verursachen.
Im Zusammenhang mit Solar-Ladestationen lesen Interessenten immer wieder das Wort Energiemanagement. Dahinter stecken technische Ansätze, um die Nutzung der Solarenergie zu steuern und zu optimieren. Wie sich das Laden ohne vom Laden mit Energiemanagement unterscheidet, erklären wir im Folgenden:
Solar-Ladestationen für das E-Auto, die ohne Energiemanagement arbeiten, nutzen normalerweise nur den Strom, der nach dem häuslichen Verbrauch übrig geblieben ist. An einem bewölkten Tag muss die Solar-Ladestation in der Regel zusätzlich auf das öffentliche Stromnetz zurückgreifen. Um die Ladung des Elektroautos zu priorisieren, müssen Besitzer eingreifen und den Ladevorgang manuell starten.
Um die gewonnene Solarenergie optimal zu nutzen, empfiehlt sich eine Solar-Ladestation mit Energiemanagement-System. Ein solches ermöglicht die Anpassung der Ladegeschwindigkeit an die aktuelle Leistung der Solaranlage. So verringert sich beispielsweise die Geschwindigkeit bei geringem Sonnenschein automatisch. Andersherum misst das System den gegebenen PV-Überschuss und steuert diesen so, dass er nicht im Stromnetz, sondern in der Fahrzeugbatterie landet. Mit einem Batteriespeicher lässt sich überschüssige Sonnenenergie, beispielsweise nach einem langen Sommertag, sichern und zu einem späteren Zeitpunkt einspeisen. Hierbei gilt jedoch zu bedenken, dass das Laden und Entladen eines Batteriespeichers mit Verlusten von etwa zehn Prozent einhergeht. Vor dem Kauf und der Installation gilt es also genau zu prüfen, wie effizient sich der gewünschte Hausspeicher tatsächlich erweist.
Ein E-Auto mit einer Solar-Ladestation im eigenen Zuhause zu laden, ist in der Regel deutlich günstiger als an einer öffentlichen Ladestation. Jedoch sind die Kosten für Anschaffung und Installation nicht außer Acht zu lassen. Der Preis für eine Ladestation für das E-Auto liegt, je nach Ladeleistung und zusätzlichen Funktionen, zwischen 500 und 2.500 Euro. Die Installation der Wandladestation muss durch eine Elektrofachkraft erfolgen und kostet etwa noch einmal die gleiche Summe. Wallboxen mit einer geringen Ladeleistung zwischen 3,7 und 4,6 kW sind gelegentlich für unter 500 Euro erhältlich.
Wird die Wallbox für das Auto privat finanziert, steht zurzeit keine Förderung durch die KfW zur Verfügung. Regionale Förderprogramme sind in der Regel an bestimmte Bedingungen und Voraussetzungen geknüpft.
Eine Solar-Ladestation stellt eine sichere Möglichkeit dar, um Elektroautos zu Hause zu laden. Das Aufladen erweist sich zudem als kostengünstiger als über eine öffentliche Ladestation. Optimal funktioniert der Ladevorgang mit einer ausreichend dimensionierten Photovoltaikanlage, einem Batteriespeicher und einem intelligenten Strommanagement.
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