Elektroauto durch Solaranlage laden – Nutzen und Umsetzung kurz erklärt

Die Elektrifizierung in Deutschland nimmt Ihren Lauf und die Nachfrage nach erneuerbaren Energien war noch nie so hoch wie heute. Im privaten Bereich setzen viele Haushalte bereits auf Photovoltaikanlagen auf den Hausdächern um unabhängig von Stromanbietern zu sein. Da auch Elektroautos immer beliebter werden, stellt sich häufig die Frage, ob es möglich ist, sein Fahrzeug über die heimische Solaranlage zu laden. Doch macht eine Solar-Ladestation für Elektroautos überhaupt Sinn? Im folgenden Artikel klären wir die wichtigsten Fragen hierzu auf.

Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage überhaupt?

Eine Photovoltaikanlage besteht aus Solarmodulen. Diese setzen sich wiederum aus einzelnen Solarzellen zusammen. Der Großteil der Solarzellen besteht aus Silizium, welches aus Quarzsand gewonnen wird. Dieses Silizium wird gezielt mit weiteren Elementen verunreinigt, sodass bei Lichteinfall ein Elektronenfluss zwischen zwei Siliziumschichten entsteht. Wenn nun ein Verbraucher, wie ein Elektrofahrzeug zum Beispiel, angeschlossen wird, fließt elektrischer Strom. Dieser sogenannte photoelektrische Effekt tritt auch bei geringer Lichteinstrahlung, wie zum Beispiel einem bewölktem Himmel auf, jedoch nicht in der Nacht.

Bedarf eines Stromspeichers

Da in der Nacht, beziehungsweise nach Sonnenuntergang, jedoch auch Strom benötigt wird, ist die Installation eines Stromspeichers notwendig. Nach den Lastprofilen der Stromlieferanten fallen 45 Prozent des Strombedarfs nach Sonnenuntergang an. Dies erfordert einen Stromspeicher, welcher diesen Bedarf abdecken kann. Die Größe richtet sich nach der Anzahl der Personen im Haushalt, sowie nach Ihrem persönlichen Bedarf. Wenn tagsüber keiner im Haus ist, benötigen Sie eher einen großen Speicher, da der Strombedarf eher auf den Zeitraum nach Sonnenuntergang verlagert wird. Hierfür gibt es verschiedene Rechner, welche einen Bedarf zwischen 1-15 kWh für verschiedene Haushaltsgrößen ausgeben.

Was wird für das Auto laden mit Solaranlage benötigt?

Um eine Solar-Ladestation für Elektroautos in sein Haus zu integrieren benötigt man drei wesentliche Bestandteile. Als Erstes steht eine Solaranlage für die Stromerzeugung. Die zweite Komponente ist eine Wallbox (Ladestation für Elektrofahrzeuge). Letztendlich empfiehlt sich die Integration einer Solarbatterie zur Stromspeicherung.

Wallbox mit Solarenergie versorgen

Ist der primäre Zweck der Solaranlage das Auto zu laden, müssen einige Faktoren berücksichtigt werden. Es muss auf die Kompatibilität von PV-Anlage, Wallbox und Energiespeicher geachtet werden. Eine Solaranlage für Elektroautos ist vor allem sinnvoll, wenn das Auto bereits vor Sonnenuntergang an sogenannte Wallbox angeschlossen werden kann. Dies hat zur Folge, dass der erzeugte Strom direkt für den Ladevorgang verwendet werden kann. Das Elektroauto durch die Solaranlage zu laden macht es sinnvoll, einen Kompromiss in der Ladegeschwindigkeit einzugehen. Statt den üblichen 22 kW kann man eine Wallbox mit einer Leistung von 11 kW verwenden. Dadurch wird der Anteil der Solarenergie erhöht, welche für den Ladevorgang verwendet wird. Wenn die Leistung der Solaranlage für das Elektroauto jedoch groß genug ist, kann auch auf die höhere Leistung zurückgegriffen werden. Damit die Solaranlage für Elektroautos weiter optimiert wird, kann zudem auf einen Energiespeicher in Form einer Solarbatterie zurückgegriffen werden. Diese Solarbatterie ermöglicht die Versorgung der Wallbox mit Solarenergie auch nach Sonnenuntergang. Um das Elektroauto durch die Solaranlage zu laden ist diese jedoch nicht zwingend notwendig. Als Größe für den Energiespeicher kann man etwa 1 kWh/kWp (Kilowattstunde pro Kilowatt peak) rechnen.

Geringe Stromausbeute – Auto laden mit Solaranlage bei schlechtem Wetter

Bei schlechtem Wetter sinkt die Stromausbeute der Solaranlage. Wenn mehrere Tage ein bewölkter Himmel in Aussicht steht, bedeutet dies, dass der Anteil des PV-Stroms, welcher zur Verfügung steht stark sinkt. Dies bedeutet jedoch nicht, dass der Ladevorgang des Fahrzeuges verlangsamt wird. Je weniger Strom die Anlage erzeugt, desto mehr Strom wird aus dem Netz von einem anderen Stromanbieter bezogen. Der Energiespeicher, also die Solarbatterie, ist in der Regel nur auf den Nachtbedarf ausgelegt. Das bedeutet er eignet sich nicht, um längere Phasen mit geringer Stromausbeute zu kompensieren.

Was kostet eine Solar Ladestation für Elektroautos?

Die Kosten einer Solaranlage für Elektroautos ergeben sich aus den Komponenten des Gesamtsystems. Die Kosten der Photovoltaikanlage hängen von der Größe ab. Als Mittelwert kann man mit etwa 1.500 €/kWp netto rechnen. Um den Strombedarf eines Haushalts mit vier Personen plus Elektrofahrzeug zu decken werden etwa 10 kWp benötigt. Für die Wallbox liegt der durchschnittliche Preis inklusive Montage bei etwa 1.500 € netto. Die Kosten des Energiespeichers hängen ebenfalls von dessen Größe ab. Hier kann mit etwa 1.000 €/kWh netto gerechnet werden. Als Beispiel ergeben sich somit für ein System mit einer Leistung von 10 kWp, Wallbox und einem Energiespeicher von 10 kWh Kosten von etwa 26.500 € netto. Ab wann sich die Anlage lohnt, kann über den Strombedarf abgeschätzt werden. Im Beispiel wurde ein Vier-Personen-Haushalt mit einem Jahresstrombedarf von 4.500 kWh zugrunde gelegt. Dazu kommt der Bedarf des Elektrofahrzeugs von etwa 2.250 kWh/Jahr. Bei einem Strompreis von etwa 30 ct/kWh ergibt sich somit eine Ersparnis von 2.025 €/Jahr. Somit würde sich die Investition nach etwa 13 Jahren in Form geringerer Stromkosten lohnen. Einige Bundesländer, Kommunen und Energieerzeuger unterstützen zudem das Anbringen von Ladestationen am eigenen Haus. Dadurch können die initialen Kosten zusätzlich reduziert werden.

Fazit

Das Elektroauto durch eine Solaranlage zu laden ist möglich. Wenn man bereits über eine Anlage zur Stromerzeugung verfügt, ist es möglich, eine Ladestation zu integrieren. Um die Wallbox mit Solarenergie zu versorgen muss jedoch auf die Kompatibilität geachtet werden. Falls man vor der Investition in eine Photovoltaikanlage steht, empfiehlt es sich auf längere Zeit gesehen, den zusätzlichen Verbrauch durch das Laden des Elektroautos zu berücksichtigen. Dies erfordert zu Beginn zwar etwas höhere Investitionskosten, wird sich auf lange Sicht jedoch auszahlen. Falls es Förderprogramme für eine Ladestation gibt, können diese Kosten zusätzlich reduziert werden.