Elektrofahrzeuge und Photovoltaik sind zwei bedeutende Aspekte für den Klimaschutz und die Energiewende. Sie ergänzen sich optimal und helfen dabei, Stromüberschuss sinnvoll zu nutzen. Eine Überschussladung kommt zustande, wenn eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) auf einem Gebäude mehr elektrische Energie produziert, als im Gebäude selbst gerade verbraucht wird. Diesen Überschuss an erzeugtem Solarstrom können Sie für verschiedene Zwecke nutzen, beispielsweise um Ihr Elektrofahrzeug zu laden. Hierbei empfiehlt es sich, auf eine Wallbox-Überschussladung zurückzugreifen.
Was ist eine Wallbox-Überschussladung?
Eine Wallbox ist eine spezielle Ladestation, die fest an einer Wand montiert wird und dazu dient, Elektrofahrzeuge sicher und effizient aufzuladen. Sie stellt die Verbindung zwischen dem Stromnetz und dem Elektrofahrzeug her und sorgt dafür, dass der Ladevorgang optimal abläuft. Dabei kann die Wallbox nicht nur an das öffentliche Stromnetz, sondern auch an private Energiequellen, wie beispielsweise eine Photovoltaikanlage, angeschlossen werden.
Bei der Wallbox-Überschussladung wird der überschüssige Strom aus der PV-Anlage direkt dazu verwendet, das Elektrofahrzeug aufzuladen. Das bedeutet, dass Sie Ihr Fahrzeug mit selbst erzeugtem, umweltfreundlichem Strom laden können, anstatt Strom aus dem öffentlichen Netz zu beziehen. Dies ermöglicht eine effiziente und umweltfreundliche Nutzung des selbst erzeugten Solarstroms und reduziert gleichzeitig die Stromkosten für das Laden des Elektrofahrzeugs.
Welche Ladeoptionen stehen für Elektroautos zur Verfügung?
Öffentliche Ladestationen für Elektrofahrzeuge sind im städtischen Raum weit verbreitet. Sie finden sich an Tankstellen, in Tiefgaragen, auf ausgedehnten Parkflächen, bei öffentlichen Einrichtungen und großen Veranstaltungsorten. Einige Unternehmen bieten zudem Ladesäulen für ihre Angestellten an.
Die Anzahl der öffentlichen Ladepunkte wächst kontinuierlich. Aktuell gibt es in Deutschland etwa 78.900 solcher Stationen. Laut der Bundesnetzagentur sind jedoch nur ungefähr 23 Prozent hiervon als Schnellladestationen klassifiziert.
An diesen Schnellladepunkten kann ein Elektroauto innerhalb von circa 30 Minuten von 0 auf 80 Prozent seiner Batteriekapazität geladen werden. Bei den übrigen Ladestationen nimmt dieser Vorgang mehrere Stunden in Anspruch, was insbesondere unterwegs nicht ideal ist.
Um nicht mit einer nahezu leeren Batterie in den Tag zu starten und eine Schnellladestation aufsuchen zu müssen, ist eine Ladeoption zu Hause, beispielsweise in der Garage oder unter einem Carport, von Vorteil. Mit dem passenden Adapterkabel (Typ 2-Ladekabel) können Sie Ihr Elektroauto an einer herkömmlichen Steckdose aufladen. Dieser Prozess nimmt jedoch aufgrund der bestehenden Elektroinstallation mehr Zeit in Anspruch.
Eine effizientere Lösung bietet die Wallbox. Durch eine optimierte Stromversorgung während der Installation überlastet das reguläre Stromnetz des Hauses nicht, sodass Ihr Fahrzeug schneller auflädt.
Wie Sie die Wallbox-Überschussladung nutzen
Bei der Überschussladung verwenden Sie den überschüssigen PV-Strom für Ihre Wallbox und somit auch für das Aufladen Ihres Elektrofahrzeugs.
Wie funktioniert eine PV-Überschussladung?
Für die erfolgreiche Nutzung von PV-Energie und der Umwandlung in Ihre Ladestation benötigen Sie zunächst eine Photovoltaikanlage. Um Ihr Elektroauto zu laden, nutzen Sie den überschüssigen Strom aus dieser Anlage, den Sie aktuell weder verbrauchen noch in einem Speicher aufbewahren, denn üblicherweise wird der Überschuss Ihrer PV-Anlage ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Wenn jedoch die Wallbox mit dem Wechselrichter der Photovoltaikanlage verbunden ist, können Sie diesen Überschuss nutzen, um Ihr Elektrofahrzeug damit aufzuladen.
Exkurs: Was ist eine Photovoltaikanlage?
Eine Photovoltaikanlage besteht aus mehreren miteinander verbundenen Solarmodulen, die auf dem Dach eines Hauses angebracht sind und Tageslicht in elektrische Energie umwandeln. Sie verwenden den so generierten Strom entweder direkt im Haushalt für elektrische Geräte wie Beleuchtung und Waschmaschine oder speisen ihn bei Nichtbedarf gegen eine Vergütung ins öffentliche Netz ein. Aktuelle private Installationen sind häufig mit PV-Speichern ausgestattet.
Diese Speicher dienen dazu, den überschüssigen Strom zu sichern, der nicht sofort verbraucht wird, sodass Sie durch die Speichersysteme zu einem späteren Zeitpunkt den nicht benötigten Strom verwenden können. So haben Sie auch dann Zugriff auf den gespeicherten Strom, wenn die PV-Module, beispielsweise nachts oder an besonders trüben Tagen im Winter, keine Energie erzeugen.
So funktioniert das Laden mit der Wallbox-Überschussladung
Moderne Wallboxen und Energiemanagementsysteme erkennen in Echtzeit, wenn ein Überschuss an Solarstrom vorhanden ist. Sobald ein Überschuss erkannt wird, beginnt die Wallbox automatisch mit dem Ladevorgang Ihres Elektrofahrzeugs. Je nachdem, wie groß der Überschuss ist, wird die Ladeleistung angepasst. Wenn beispielsweise Wolken die Sonneneinstrahlung reduzieren oder im Haus mehr Strom verbraucht wird, kann die Ladeleistung reduziert oder der Ladevorgang pausiert werden. Im Anschluss stellt eine intelligente Steuerung sicher, dass so viel Solarstrom wie möglich selbst verbraucht wird und weniger Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden muss.
Welche Wallbox eignet sich zur Überschussladung?
Die Wallbox sollte in der Lage sein, ihre Ladeleistung auf mindestens 1,4 Kilowatt (kW) zu reduzieren. Dies entspricht bei einem einphasigen Betrieb einem Strom von 6 Ampere (A). Diese Angaben beziehen sich auf Wallboxen mit einer nominellen Ladeleistung von 11 kW. Sobald Sie Ihr Elektroauto an die Wallbox anschließen, beginnt der Ladevorgang. Hierbei verwendet die Wallbox den vorhandenen Solarstrom und holt bei Bedarf zusätzlichen Strom aus dem Netz. Aufgrund der reduzierten Leistung kann der Ladevorgang sehr lange dauern.
Effizienter sind Wallboxen, die nicht nur die Ladeleistung reduzieren, sondern auch über einen Freigabekontakt zur Kommunikation mit dem Wechselrichter der Photovoltaikanlage verfügen. Der Ladevorgang startet nur, wenn ausreichend Überschussstrom vorhanden ist. Fällt die Stromstärke aus dem PV-Überschuss unter einen bestimmten Wert, wird der Ladevorgang unterbrochen und erst fortgesetzt, wenn die Stromstärke wieder ansteigt. Dabei wird kein Netzstrom verbraucht.
Eine optimale PV-Überschussladung erreichen Sie mit einer dynamischen Steuerung, die die Ladeleistung der Wallbox entsprechend dem verfügbaren Überschuss anpasst, sodass kein zusätzlicher Netzstrom benötigt wird. Hochwertige Wallboxen bieten zudem Kommunikationsoptionen über Bluetooth und WLAN, wodurch Sie den Ladevorgang über eine App überprüfen und planen können. Solche Funktionen können allerdings mit höheren Anschaffungskosten für die Wallbox und einem zusätzlichen intelligenten Energiemanagementsystem einhergehen.
Fazit: Lohnt sich die PV-Überschussladung mit der Wallbox?
Ob sich die PV-Überschussladung lohnt, hängt von dem Überschuss ab, den Ihre Photovoltaikanlage erzeugt – und von Ihrem Ladeverhalten für das Elektrofahrzeug. Wenn Sie Ihr Fahrzeug hauptsächlich nachts laden, steht in der Regel kein Überschuss zur Verfügung, da die Solarmodule nachts keinen Strom erzeugen. Daher wäre es ratsam, die Überschussladung tagsüber zu nutzen.
Generell bietet die Wallbox-Überschussladung mit PV-Strom mehrere Vorteile. Erstens sind die Vergütungen für die Einspeisung von Solarstrom ins öffentliche Netz in den letzten Jahren gesunken. Daher ist es wirtschaftlicher, den Eigenverbrauch von Solarstrom zu maximieren und den Bezug von Netzstrom zu minimieren. Zweitens steigen die Kosten für Netzstrom stetig. Dies spricht ebenfalls dafür, den Netzstromverbrauch so niedrig wie möglich zu halten. Das Laden Ihres Elektrofahrzeugs mit dem Überschuss Ihrer Photovoltaikanlage ist eine effektive Methode, um dies zu erreichen.
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