New Mobility

New Mobility: Sonne im Tank - Mit Vollgas zum klimafreundlichen Selbstversorger

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Das Ideal einer klimafreundlichen Zukunft verkörpert das Niedrigenergie-Fertighaus Falkenberg der Firma Haas, das mit PV-Anlage und E-Tankstelle verkauft wird Foto: Haas Fertighaus

Viele Besitzer von E-Autos träumen davon, den Strom fürs eigene Fahrzeug klimaneutral selbst zu produzieren. Die Technik ist bereits da, doch fürs Selbstversorgerideal muss man einiges investieren.

Elektroautos sind besonders dann klimafreundlich, wenn der Strom für ihren Antrieb aus regenerativen Quellen stammt. Die Photovoltaik erlaubt es Millionen von Eigenheimbesitzern in Deutschland mittlerweile, eine E-Tankstelle mit selbsterzeugtem Bio-Strom in der eigenen Garage zu betreiben. Technische Lösungen und Anbieter finden sich dafür einige am Markt. Angeboten werden nicht nur komplette und zum Teil kostspielige Neuinstallationen, sondern auch technische Ergänzungen, mit denen sich bereits bestehende Solaranlagen für den klimafreundlichen Tankstellenbetrieb umrüsten beziehungsweise optimieren lassen. Theoretisch ist sogar nahezu Energieautarkie möglich - sowohl für den Haushalt als auch für den Betreib des E-Fahrzeugs.

Das Betanken von E-Autos mit selbst produziertem Bio-Strom ist nicht nur aus ökologischer, sondern auch aus ökonomischer Sicht interessanter geworden. Lange Zeit konnten PV-Anlagenbetreiber mit der Netzeinspeisung ihres Stroms dank der sehr hohen Vergütung durch der EEG-Umlage gutes Geld verdienen. Für neu startende PV-Einspeiser gibt es nur noch 9 Cent für die Kilowattstunde, während sie gleichzeitig als Strombezieher rund 30 Cent pro Kilowattstunde an den Netzbetreiber zahlen müssen. Wer also den Strom für sein E-Auto aus dem Netz bezieht und gleichzeitig mit seiner PV-Anlage in dieses einspeist, zahlt eigentlich drauf. Finanziell lohnt es sich jedenfalls heute, überschüssige Energie vornehmlich zum Eigenbedarf auch für den Betrieb eines Elektromobils zu nutzen.

Wer auf ein E-Auto umsteigen und dieses vornehmlich in der eigenen Garage betanken will, schafft sich fürs optimale Lademanagement in der Regel eine Wallbox an. Wer als E-Auto-Nutzer mit dem Gedanken spielt, zu einem späteren Zeitpunkt eine eigene Solaranlage zu installieren, sollte deshalb vorausschauend eine Wallbox wählen, die bereits über Schnittstellen zur Kommunikation mit einer Solaranlage verfügt oder diese nachrüstbar sind. Dann kann die Wallbox als Energiemanager fungieren, der alle Stromquellen mit den Verbrauchern wie den Elektroautos und einem möglicherweise vorhandenen Stromspeicher vernetzt. Der Markt für Wallboxen ist mittlerweile groß, doch nur wenige davon sind darauf ausgelegt, eine PV-Anlage anzusteuern. Anbieter wie ABL, SMA oder das Energieunternehmen Sonnen haben entsprechende Lösungen im Angebot. Der im September 2020 eingeführte, rund 1.200 Euro teure EV Charger des deutschen Wechselrichterherstellers SMA soll beispielsweise über sein per Smartphone-App steuerbares Energiemanagement den Bedarf aller Verbraucher berücksichtigen, dabei Abfahrtzeiten integrieren und auf minimale Ladekosten fürs Auto achten.

Die Anschaffung einer solchen Wallbox-Technik ist unter anderem für Betreiber einer bereits bestehenden Solaranlage als Nachrüstlösung interessant, erlaubt sie es doch, den bislang eingespeisten Strom fortan kontrolliert fürs E-Auto abzuzweigen. Das könnte sich zum Beispiel für ältere Solaranlagen lohnen, die aus einer Förderung fallen, denn für Strom einer ausgeförderten PV-Installation bekommt man derzeit am freien Markt nur wenige Cent pro Kilowattstunde.

Ein Problem beim Laden von E-Autos mit eigenem Sonnenstrom betrifft den optimalen Zeitpunkt. Dieser liegt nämlich um die Mittagsstunden, wenn PV-Anlagen die mit Abstand meiste Energie generieren. Doch Berufspendler haben genau zu dieser Zeit ihr Auto statt in der heimischen Garage auf dem Parkplatz ihres Arbeitsgebers geparkt. Damit der Mittagsstrom nicht ungenutzt bleibt, bietet sich PV-Anlagen-Besitzern die Möglichkeit, zusätzlich einen Stromspeicher zu installieren. Üblich sind derzeit bei vielen Speicheranbietern noch rund 1.000 Euro pro Kilowattstunde, im Netz finden sich allerdings auch schon Angebote, bei denen die Preise deutlich darunter liegen. Dank der Skalierungseffekte in der Zellenproduktion aufgrund des Hochfahrens der E-Mobilität werden in nächster Zeit die Speicherpreise sehr wahrscheinlich stark fallen. Doch vorerst bleibt die Frage nach der Speichergröße vor allem eine Kostenfrage. Ein Strompuffer mit 20 kWh Speicherkapazität wäre eine souveräne Lösung, für die allerdings ein fünfstelliger Betrag fällig wird. Die Frage nach dem Rightsizing beantwortet die Verbraucherzentrale NRW in einem Ratgeber, der 1 kWh Speicherkapazität pro 1.000 Kilowatt jährlichen Stromverbrauch empfiehlt. Beträgt dieser für den Haushalt 3.500 kWh und für ein tagsüber nicht zuhause abgestelltes E-Auto 2.500 kWh, sollte der Speicher 6 kWh groß sein. Der Vorteil einer solchen Lösung: Der Mittagsstrom landet in größeren Mengen im stationären Akku, was es abends und nachts erlaubt, neben anderen Verbrauchern auch die Batterien des E-Autos mit dem klimafreundlichen Solarstrom zu füttern.

Ebenfalls die Frage der optimalen Dimensionierung stellt sich in Hinblick auf die PV-Anlage selbst. Das Greentech-Start-up Zolar aus Berlin hat für drei E-Autotypen modellhaft errechnet, wieviel Reichweite unterschiedlich dimensionierte PV-Anlagen abzüglich des Solarstrom-Eigenverbrauchs fu?r den Haushalt bei Tagesbetankung liefern können. Demnach würde eine kleine PV-Anlage mit 4,1 Kilowatt im Peak (kWp) dafür reichen, einen E-Golf pro Tag mit 34 Kilometer Reichweite zu versorgen, beim Tesla Model S wären es 25, bei Hyundai Ioniq 40 Kilometer. Handelt es sich hingegen um eine große Anlage mit 9,9 kWp, steigen die täglich verfügbaren Reichweiten auf 127, 91 und 150 Kilometer. Die Unterschiede begründen sich unter anderem durch unterschiedliche Verbrauchswerte der Fahrzeuge sowie unterschiedliche Batteriegrößen. Mit seiner theoretischen Rechnung will Zolar aufzeigen, dass Solaranlagen ihre Besitzer in die Lage versetzen, ihr E-Auto mit den für Alltagsfahrten benötigten Strom weitgehend versorgen zu können. Besonders viel Reichweite gibt es selbstverständlich bei großen Anlagen, idealerweise in Kombination mit einer Batterie. Laut Verbraucherzentrale NRW eignen sich Solaranlagen für die Sonnenbetankung von E-Autos, wenn sie auf 5 bis 20 kWp ausgelegt sind.

Wer eine Selbstversorgerlösung will, muss allerdings auch kräftig investieren. Zolar nennt auf seiner Webseite Preise für Anlagenpakete. Wer eine große Installation mit 9,9 kWp samt 10,2 kWh großen Speicher will, muss rund 23.000 Euro investieren. Kommen dann noch eine intelligente Wallbox sowie ein Elektroauto mit größerem Akku hinzu, wird man leicht bei 60.000 bis 70.000 Euro landen. Schnell amortisieren kann sich ein solches Investment leider nicht.

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