Nicht nur die Elektromobilitäts-Pläne der Bundesregierung – eine Steigerung des deutschen Bestands an Elektroautos von derzeit rund 1,7 Millionen auf 15 Millionen bis 2030 – sind eine zunehmend ungewisse Wette auf das machbare Marktwachstum. Auch bei der Nutzung von Solarstrom für das Laden der Fahrzeuge „stehen noch einige Herausforderungen bevor“, konstatiert eine Gruppe der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW Berlin). Die Begründung für diese Einschätzung ist in der Studie „Solares Laden von Elektrofahrzeugen“ dargelegt und kostenlos zum Download verfügbar.
Probleme gibt es bereits bei der Grundauslegung der Technik. Hier nämlich sind moderne Elektroautos für schnelle Ladevorgänge mit hoher Leistung konzipiert. Beim solaren Laden hingegen stehen „längere Ladezeiten mit geringen Ladeleistungen im Fokus“, so Joseph Bergner, Co-Autor der Studie. Generell sieht das HTW-Team hier, genauer: bei den Ladegeräten, viel Luft nach oben. Bei einer minimalen Ladeleistung von 1,4 Kilowatt erreichen den Angaben zufolge im Mittel nur 76 Prozent der Solarenergie die Fahrzeugbatterie, bei 11 Kilowatt sind es 90 Prozent. Dies ist deutlich weniger als bei leistungsmäßig vergleichbaren Wechselrichtern von Photovoltaik-Speichersystemen.
Potenzial für mehr Effizienz bieten nach Einschätzung der Forscher aber auch die Fahrzeuge selbst: Die Bordelektronik eines Elektro-Pkw verbrauche 150 Watt bis 350 Watt. Hinzu kommt bei manchen Wallboxen ein Standby-Bezug bis zu 20 Watt – auf den ersten Blick nicht viel, es addiert sich bei einer typischen Standzeit der Wallbox im Bereitschaftsbetrieb von 93 Prozent oder 8100 Stunden pro Jahr aber auf jährlich 164 Kilowattstunden.
Für ihre Untersuchung zum solaren Stromanteil von Haushalten mit Elektroauto erhielt die HTW-Forschungsgruppe Solarspeichersysteme Unterstützung durch den Wechselrichter- und Systemtechnikhersteller Fronius International in Form von Messdaten zu 730 Haushalten. Ein Ergebnis der Auswertung, mit dem die Forscher nicht gerechnet hatten: 68 Prozent der analysierten Haushalte laden ihr Fahrzeug mehr als dreimal wöchentlich, vornehmlich zur Mittagszeit. Hierbei, auch das lasse sich anhand der Daten nachweisen, bringe eine dynamische Überschussladung – also eine Steuerung der Ladevorgänge inklusive der Ladeleistung entsprechend der jeweils verfügbaren Solarenergie – deutliche Vorteile gegenüber einer ungesteuerten Ladung. Das dynamische Überschussladen steigere im Vergleich zum herkömmlichen Vorgehen, bei dem das Auto bei seiner Ankunft mit maximaler Leistung geladen wird, den Solaranteil an der für das Fahrzeug genutzten Energie „im Mittel um 25 Prozentpunkte“, sagt Co-Autor Nico Orth. Ein Batteriespeicher steigert den Solaranteil an der Fahrzeugladung dagegen vergleichsweise geringfügig, nämlich um durchschnittlich neun Prozentpunkte. Es kann allerdings auch deutlich mehr sein, je nachdem, wann das Elektrofahrzeug vornehmlich geladen wird.
Alles in allem erzielten die von der HTW untersuchten Haushalte aber deutliche Vorteile durch das solar Laden, ihr jährlicher Strombezug aus dem Netz verringerte sich im Mittel von 6900 auf 1900 Kilowattstunden; sie erreichen als einen Autarkiegrad von 73 Prozent. Die Studie liefert auch grundsätzliche Empfehlungen, wie sich der Solaranteil steigern lässt. Neben einer Anpassung der Ladevorgänge an das solare Angebot und einem möglichst regelmäßigen Anschließen des Fahrzeugs gehört hierzu auch, die Photovoltaik-Anlage groß zu dimensionieren. Bei durchschnittlich 10.000 bis 15 000 Kilometern im Jahr können Haushalte mit 5 bis 10 Kilowatt Photovoltaik-Leistung „im Mittel 46 Prozent des Energiebedarfs ihres Elektrofahrzeugs decken“, sagt Joseph Bergner. „Bietet das Dach hingegen Platz für 15 Kilowatt bis 20 Kilowatt, erhöht sich der Solaranteil an der Fahrzeugladung im Mittel auf 62 Prozentpunkte.“
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Wie unsinnig ist eine Aussage: „Autarkiegrad“ beläuft sich auf 1%“?
Autark ist eine Institution oder Gesellschaft, die sich zu 100% selbst versorgen kann, mit Strom, Wasser oder oder.
Bitte formulieren Sie genauer und schreiben zukünftig „Selbstversorgungsgrad“ (kein schönes Wort) oder „Haushalte können sich übers Jahr im Mittel zu 70% versorgen….“
Es ist sicherlich korrekt, dass Autarkie im Wortsinne nur vollständig und nicht zu einem mehr oder minder großen Prozentsatz gegeben sein kann. Allerdings definiert selbst eine Quelle wie das „Lexikon der Wirtschaft“ Autarkie als „die vollständige oder teilweise (sic!) Selbstversorgung eines Haushalts, einer Region oder eines Staates“. Und im Zusammenhang mit Photovoltaik ist „Autarkiegrad“ ein seit Jahren allgemein geläufiger begriff. Trotzdem Danke für den Hinweis.
Ihr habt Probleme, die braucht kein Mensch.