März 5, 2021

Sonne tanken

Ein EV ist nur so nachhaltig wie der Strom, mit dem es geladen wird. Daher erfordert eine klimaneutrale Mobilität nicht nur die Elektrifizierung von Autos, sondern auch die flächendeckende Verfügbarkeit von erneuerbarem Strom. Diesen Strom lokal aus PV-Anlagen zu beziehen, entlastet auch das öffentliche Netz und senkt die Kosten. Nachhaltiger, netzfreundlicher, kostengünstiger: Klingt nach einer Win-Win-Win-Situation. Wie also kann das funktionieren?


PV-System und Ladepunkte verbinden

Im Allgemeinen ist eine Art Verbindung zwischen dem PV-System und der Ladeinfrastruktur erforderlich, um das PV-Laden zu ermöglichen. Diese Verbindung kann auf zwei Arten hergestellt werden:

  • Integriert - Entweder der Wechselrichter der PV-Anlage oder die Ladestation verfügen über ein Energiemanagementsystem, das den Umgang mit überschüssiger PV-Produktion regelt.
  • Extern - Ein separater Controller überwacht und steuert die Energieflüsse im System.

Volatile Produktion ist eine Herausforderung

Die PV-Erzeugung ist durch ein hohes Maß an Unsicherheit gekennzeichnet. Eine einzelne Wolke kann zum Beispiel die PV-Produktion für eine kurze Zeit auf fast Null reduzieren, bevor sie wieder ansteigt. Die meisten EVs benötigen jedoch eine Mindestleistung von 6 Ampere pro Phase zum Laden. Daher ist es nicht möglich, überschüssige Produktion einfach in angeschlossene EVs zu laden. Um diesen Konflikt zu lösen, arbeiten die meisten Systeme mit einem Schwellenwert. Sobald der PV-Überschuss diesen Schwellenwert überschreitet, beginnt der Ladevorgang. Fällt der Überschuss wieder unter diesen Schwellenwert, wird das Laden für eine bestimmte Zeit fortgesetzt, um kurze Produktionsausfälle auszugleichen.

Die Balance zwischen Mobilität und Nachhaltigkeit

Ganz einfach: Es gibt einen Konflikt zwischen Mobilität und Nachhaltigkeit. Wenn ich auf Nachhaltigkeit optimiere, ist das Laden nur möglich, wenn es einen ausreichenden PV-Überschuss gibt. So könnte sich das Laden um Tage verzögern, wenn kein Überschuss vorhanden ist. Wenn ich dagegen auf Mobilität optimiere, lade ich so schnell wie möglich - auch wenn kein Solarstrom vorhanden ist. Die beste Balance hängt von den individuellen Präferenzen des Nutzers ab. Deshalb stellen unsere Lösungen den Nutzer in den Mittelpunkt und bieten drei verschiedene Lademöglichkeiten:

  • Reines Solarladen - Die Ladung erfolgt nur, wenn der PV-Überschuss ausreicht.
  • Programmladen - Der Benutzer gibt eine gewünschte Reichweite und Abfahrtszeit ein. Das Energiemanagement versucht, so viel wie möglich aus Solarstrom zu laden. Reicht dies nicht aus, um die Reichweite rechtzeitig zu erfüllen, werden zusätzliche Stromquellen genutzt.
  • Mindestladung - Der Benutzer stellt eine Mindestreichweite ein. Diese Reichweite wird so schnell wie möglich geladen. Nach Erreichen der Reichweite wird der Ladevorgang nur fortgesetzt, wenn überschüssiger Solarstrom vorhanden ist.

Nicht nur für die Umwelt gut

Es gibt auch einen finanziellen Aspekt. Wie smartEn in einem kürzlich erschienenen Bericht hervorgehoben hat, sind finanzielle Anreize immer noch der wichtigste Treiber für Prosumer. Glücklicherweise ist auch der Business Case für das PV-Laden recht überzeugend. Da die Subventionen für die Einspeisung erneuerbarer Energien in Deutschland auslaufen und die Strompreise steigen, wird der Anreiz, die Selbstversorgung zu erhöhen, immer größer. Zudem baut der Gesetzgeber zunehmend regulatorische Hemmnisse zur Förderung der erneuerbaren Energien ab. Das neue Erneuerbare-Energien-Gesetz, das Anfang 2021 in Deutschland eingeführt wurde, befreit zum Beispiel PV-Anlagen bis 30 kWp von der EEG-Umlage - bisher waren es 10 kWp. Das macht Solarstrom für Prosumer mit höherem Energieverbrauch attraktiver.

Enormes Potenzial

Solar kann einen enormen Beitrag zur nachhaltigen Mobilität leisten. Der Bundesverband E-Mobilität schätzt, dass rund 90 % der Ladevorgänge am Arbeitsplatz oder zu Hause stattfinden. Die Verfügbarkeit von klimaneutralem Strom am Arbeitsplatz und zu Hause kann also einen enormen Beitrag zu einer klimafreundlicheren Mobilität leisten. Zudem bieten die geringeren zeitlichen Beschränkungen und die geringeren Mengen, die zu Hause oder am Arbeitsplatz geladen werden, die nötige Flexibilität, um den unsicheren Charakter der erneuerbaren Energien zu berücksichtigen, ohne dass die Mobilität darunter leidet.

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