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So planen Sie Ihre Anlage fürs sonnenbetankte E-Auto

Wenn Sie Ihr Elektroauto mit Solarstrom vom eigenen Dach betanken möchten, helfen Ihnen die folgenden Hinweise und Tipps bei der Auswahl der nötigen Komponenten. Dieser Leitfaden soll auch dazu beitragen, dass Sie möglichst viel Sonnenstrom für Ihre Elektromobilität nutzen können. Eine Orientierungshilfe dazu bietet Ihnen unser Solarrechner.

Grafische Checkliste
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Worauf es bei den einzelnen Komponenten ankommt

Photovoltaikanlage

  • Bauen Sie die Photovoltaikanlage (PV-Anlage) nicht zu klein. Als Richtwert für die Anlagengröße sollten Sie mindestens 1 Kilowatt Peak (kWp) Leistung pro 1.000 Kilowattstunde (kWh) Jahresstromverbrauch für Haushalt und Elektroauto zusammen  anpeilen. Besonders geeignet sind Anlagen zwischen 5 und 20 kWp.
  • E-Autos werden aus technischen Gründen mit mindestens 1,4 kW geladen (6 A, 230 V). Möchten Sie „reinen Sonnenstrom tanken“, so muss Ihre Photovoltaikanlage mindestens diese 1,4 kW an Solarstrom zusätzlich zum momentanen Stromverbrauch im Haushalt zur Verfügung stellen. Je größer die PV-Anlage ist, desto öfter wird diese Bedingung erfüllt sein – auch außerhalb der sonnenintensiven Mittagsstunden. Produziert die PV-Anlage weniger Strom, wird während des Ladevorgangs automatisch der Rest aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen.


Batteriespeicher

  • Wir empfehlen, den Batteriespeicher so groß zu wählen, dass die Speicherkapazität pro 1.000 kWh jährlichen Stromverbrauch im Haushalt plus den Stromverbrauch eines eventuell vorhandenen Pendlerfahrzeuges maximal 1 kWh groß ist. Bei beispielsweise 3.500 kWh Jahresstromverbrauch plus 2.500 kWh Strom für das tagsüber nicht zu Hause abgestellte Elektroauto sollte der Speicher nicht größer als 6 kWh sein.
  • Ohne Pendlerfahrzeug würde sich eine maximal empfohlene Speichergröße von 3,5 kWh ergeben. Für einen batteriebetriebenen Zweitwagen, der tagsüber zu Hause abgestellt wird, empfehlen wir, keine zusätzliche Batteriespeicherkapazität vorzusehen, da der Nutzen des Batteriespeichers dann zu gering ist. Damit der Speichers sinnvoll genutzt wird, sollte die Kapazität in kWh nicht größer sein als die Leistung der PV-Anlage in kWp.
  • Je nachdem, ob Ihr Elektrofahrzeug ein- oder dreiphasig lädt, sollte Ihr Batteriespeicher eine Entladeleistung zwischen 1,4 und 4,2 Kilowatt haben. Dann kann der Batteriespeicher das Auto theoretisch auch alleine laden.


Elektrofahrzeug

  • Auf dem Markt gibt es mittlerweile eine größere Auswahl an unterschiedlichen Elektrofahrzeugen. Vom kleinen Stadtflitzer als Zweisitzer bis hin zum familientauglichen Siebensitzer findet jeder ein passendes Modell.
  • Wichtig bei der Wahl Ihres E-Autos sind vor allem Ihr Budget sowie Ihr Bedarf an Komfort und das Raumangebot im Fahrzeug.
  • Lassen Sie sich nicht von der oft zitierten Reichweitenangst verunsichern, in den allermeisten Fällen ist eine reale Reichweite von 150 Kilometer (km) völlig ausreichend. Fragen Sie doch einfach mal  in einem Autohaus nach, ob Sie sich ein geeignetes Elektrofahrzeug über einen längeren Zeitraum (z.B. 1 Woche) ausleihen dürfen.  Dadurch können Sie sich ein eigenes Bild von der Alltagstauglichkeit der Elektromobilität machen.
  • Achten Sie beim Kauf oder Leasing darauf, dass das Elektroauto mindestens mit 11 Kilowatt (kW) geladen werden kann (3-phasig, 16 A). Dies ist wichtig, um unterwegs relativ zügig nachladen zu können. Mithilfe folgender Faustformel können Sie die ungefähre Ladegeschwindigkeit abschätzen: Ladeleistung in Kilowatt geteilt durch 10 ist die geladene Reichweite in Kilometer pro Minute. Das heißt: Bei 11 kW Ladeleistung lädt Ihr Auto circa 1,1 km pro Minute nach. Das sind in einer Stunde ungefähr 66 km.
  • Berücksichtigen Sie den Ladestecker des Fahrzeugs. Der sogenannte Typ-2-Stecker (oft bekannt als „Mennekes-Stecker“) für Wechselstromladung und der CCS (Combostecker) für Gleichstrom-Schnellladung sind die Standardstecker in Europa. Für den seltener vorkommenden Typ 1-Stecker gibt es Adapterkabel auf Typ 2. CHAdeMO ist ein weiterer Steckertyp für Gleichstrom Schnellladung. Dieser Steckertyp ist in Japan und somit auch für japanische Fahrzeuge der Standard. Sowohl CHAdeMO- als auch CCS-Lademöglichkeiten sind an den meisten Schnellladestationen verfügbar.
  • Möchten Sie Ihr E-Auto möglichst schnell laden, sollten Sie ein möglichst leistungsfähiges Ladegerät wählen. Mehrphasige Ladegeräte sind in der Regel schneller als einphasige. Allerdings verringert sich bei der schnelleren Ladung der Solarstromanteil.
  • Möchten Sie möglichst viel Solarstrom tanken, ist in Verbindung mit der Photovoltaikanlage eine langsamere Ladung mit kleiner Leistung vorteilhafter. Dies kann über ein Energiemanagementsystem gesteuert werden, welches zu jedem Zeitpunkt genau weiß, wie viel Photovoltaikstrom zur Verfügung steht. Die Ladestation erhält dann die entsprechenden Signale, um die Ladeleistung an die Solarstromerzeugung optimal anzupassen. 


Ladestation

  • In NRW werden private Ladestationen bis 22 Kilowatt gefördert. Leistungen bis zu dieser Höhe sind für zu Hause gut geeignet.
  • Damit möglichst viel Solarstrom im Haushalt genutzt und ins E-Auto geladen werden kann, müssen die Komponenten des Systems aus Photovoltaik, Ladestation und ggf. Batterie miteinander kommunizieren. Optimal geht das oft nur mit einem zusätzlichen Energiemanagementsystem.
  • Manche Ladestationen sind auch bereits für die Kommunikation mit einer Photovoltaikanlage vorbereitet. Dann sollten Sie auf die Kompatibilität der Produkte achten.
  • Nur Elektrofachkräfte dürfen eine Ladestation installieren. Wenden Sie sich an Spezialisten mit Fachkenntnissen und Erfahrung.
  • Um Netzprobleme zu vermeiden, muss der Elektroinstallateur mit dem Netzbetreiber  abstimmen, welche Anschlussleistung die Ladestation am Aufstellort haben darf. 
  • Fordert der Netzbetreiber für den Anschluss der Ladestation einen separaten Stromzähler, an dem dann die PV-Anlage nicht gleichzeitig angeschlossen ist, kann darüber kein Solarstrom in das Auto geladen werden. In diesem Fall sollten Sie gemeinsam mit Ihrem Elektrobetrieb eine andere Lösung finden, um die Ladestation und die Photovoltaikanlage an einen gemeinsamen Zähler anzuschließen, sinnvollerweise zusammen mit dem Haushalt. Zusätzliche Zähler verursachen auch weitere Kosten.
  • Achten Sie bei den Kosten für die Ladestation auf die Ausstattung (z.B. abschließbar, Smartphone-Steuerung, integrierter Zwischenzähler). Bei einigen Geräten sind teure Bauteile, wie z.B. der notwendige allstromsensitive Fehlerstromschutzschalter Typ B, bereits integriert, bei anderen nicht.
  • 11-Kilowatt-Ladestationen haben den Vorteil, dass der Solarstromanteil im Auto höher ausfallen kann. Wahrscheinlich wird der Netzbetreiber bei diesen Ladestationen keinen separaten Zähler fordern.
  • Nachteilig ist, dass die meisten Autos langsamer geladen werden, als sie könnten. Vor allem einphasig ladende Autos können an einer 11-Kilowatt-Ladestation nur mit maximal 3,7 Kilowatt laden, da sich die Leistungsangabe der Ladestation (11 Kilowatt) auf den dreiphasigen Betrieb bezieht.
  • Mit einer 22-Kilowatt-Ladestation können die meisten Elektrofahrzeuge schneller geladen werden. Mehr Leistung ist in Wohnhäusern nicht sinnvoll, da die Hausanschlüsse schnell überfordert würden.
  • Durch die hohe Leistung (22 kW) können Sie zwar die Ladezeit minimieren, gleichzeitig verringern Sie aber den Solarstromanteil im Fahrzeug. Denn eine Photovoltaikanlage kann nur an wenigen Tagen alleine (ohne zusätzlichen Netzbezug) ausreichend Leistung zur Verfügung stellen. Einphasig ladende Autos können hier maximal mit 7,2 kW geladen werden.

Worauf Sie bei der Anschaffung noch achten sollten

Je nachdem, welche Komponenten Sie zuerst anschaffen, sind drei Szenarien denkbar:

  1. Sie haben schon eine Photovoltaikanlage (und einen Speicher)
    Wenn Sie schon eine PV-Anlage mit oder ohne Speicher haben, sollten Sie die Ladestation danach auswählen, dass sie für die Kommunikation mit der Photovoltaikanlage geeignete Schnittstellen hat. Manche Photovoltaik-Systemanbieter empfehlen bestimmte Ladestationen.
     
  2. Sie haben schon ein Elektrofahrzeug und eine Ladestation
    Wenn Sie zuerst das E-Auto mit Ladestation anschaffen, achten Sie darauf, dass die Ladestation später mit einer noch zu installierenden Photovoltaikanlage kommunizieren kann. Es gibt viele verschiedene Ladestationen, aber nur wenige, die sich für die Ansteuerung durch eine PV-Anlage eignen. E-Auto-Hersteller bieten oft auch zum Fahrzeug passende Ladestationen an. Sie berücksichtigen aber nur selten die Anbindung an eine eigene Solarstromanlage. Fragen Sie bei Ihrem E-Auto-Anbieter nach dieser Kombination und der passenden Ladestation oder wenden Sie sich an einen Photovoltaik-Fachbetrieb, der sich mit der Anbindung ans E-Auto auskennt.
     
  3. Sie haben schon eine Photovoltaikanlage, ein E-Auto und eine Ladestation
    Möchten Sie zu einer vorhandenen Photovoltaikanlage mit Ladestation fürs E-Auto später einen Heimspeicher nachrüsten, muss dieser in die Regelungsfunktion zwischen PV-Anlage und Ladestation eingebunden werden. Achten Sie hier beim Kauf des Batteriespeichers auf Kompatibilität.

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