Wer eine Photovoltaikanlage besitzt und ein Elektroauto fährt, kann einen Teil seiner Mobilität mit selbst erzeugtem Solarstrom versorgen. Statt den gesamten überschüssigen Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen, wird das Fahrzeug bevorzugt dann geladen, wenn auf dem Dach ausreichend Energie erzeugt wird.
Damit dieses sogenannte PV-Überschussladen zuverlässig funktioniert, müssen Photovoltaikanlage, Wallbox, Messsystem und Energiemanagement miteinander kommunizieren. Eine gute Planung berücksichtigt außerdem die Ladegewohnheiten, die verfügbare Anschlussleistung und weitere Verbraucher im Gebäude.
SuS Smarte Energie entwickelt Ladelösungen, die auf Gebäude, Nutzung, Fahrzeuganzahl und technische Voraussetzungen abgestimmt sind. Dazu zählen auch Lastmanagement und intelligente Steuerungssysteme.
Eine Photovoltaikanlage versorgt zunächst die aktuell eingeschalteten Verbraucher im Gebäude. Wird mehr Strom erzeugt als benötigt, entsteht ein Überschuss.
Ohne intelligente Steuerung wird dieser Strom in das öffentliche Netz eingespeist. Eine PV-fähige Wallbox beziehungsweise ein Energiemanagementsystem kann den verfügbaren Überschuss jedoch erkennen und die Ladeleistung des Elektroautos entsprechend anpassen.
Ein vereinfachtes Beispiel:
Steigt der Stromverbrauch im Haus, reduziert das System die Ladeleistung. Erzeugt die Photovoltaikanlage wieder mehr Energie, kann die Ladeleistung automatisch erhöht werden.
Für ein intelligent gesteuertes Ladesystem werden in der Regel mehrere Komponenten miteinander verbunden.
Sie liefert den erneuerbaren Strom. Größe und Erzeugungsprofil beeinflussen, wie viel Energie für das Fahrzeug zur Verfügung steht.
Nicht jede Wallbox unterstützt dynamisches PV-Überschussladen. Das Modell muss sich extern steuern lassen oder mit dem eingesetzten Energiemanagement kompatibel sein.
Damit die Steuerung erkennt, ob Strom bezogen oder eingespeist wird, müssen die Energieflüsse am Netzanschlusspunkt erfasst werden.
Das System verarbeitet die Messwerte und verteilt die verfügbare Leistung auf Wallbox, Haushalt, Speicher und weitere Verbraucher.
Je nach System kommunizieren die Komponenten über Netzwerkkabel, WLAN, Funk oder ein herstellerspezifisches Protokoll. Eine stabile Verbindung ist wichtig, damit die Ladeleistung zuverlässig geregelt werden kann.
Beim reinen PV-Überschussladen wird das Fahrzeug nur mit verfügbarer Solarenergie geladen. Fällt die Erzeugung unter die technische Mindestleistung, kann der Ladevorgang pausieren.
Das ist besonders interessant, wenn das Auto tagsüber regelmäßig am Gebäude steht und nicht zu einer festen Uhrzeit vollständig geladen sein muss.
Beim gemischten Laden wird der Solarstrom durch Netzstrom ergänzt. Der Nutzer kann beispielsweise vorgeben, dass das Fahrzeug am nächsten Morgen einen bestimmten Ladestand erreichen soll. Reicht der Solarstrom nicht aus, bezieht die Wallbox die fehlende Energie aus dem Netz.
Welche Strategie besser passt, hängt vom Alltag ab:
Eine flexible Steuerung kann verschiedene Lademodi anbieten und je nach Situation zwischen ihnen wechseln.
Eine Wallbox ist ein leistungsstarker elektrischer Verbraucher. Werden zusätzlich eine Wärmepumpe, mehrere Fahrzeuge oder andere große Anlagen betrieben, kann die verfügbare Anschlussleistung zeitweise knapp werden.
Ein dynamisches Lastmanagement überwacht den gesamten Stromverbrauch und passt die Ladeleistung automatisch an. Schalten sich beispielsweise Kochfeld, Wärmepumpe oder Produktionsmaschine ein, reduziert das System kurzfristig die Leistung der Wallbox. Sinkt der übrige Verbrauch wieder, steht dem Fahrzeug mehr Leistung zur Verfügung.
Bei mehreren Ladepunkten verteilt das Lastmanagement die vorhandene Kapazität auf die angeschlossenen Fahrzeuge. Dadurch lassen sich unnötige Lastspitzen vermeiden und häufig mehr Ladepunkte betreiben, ohne den Netzanschluss sofort erweitern zu müssen.
Die E-Mobilitätsseite von SuS Smarte Energie hebt Lastmanagement insbesondere für mehrere Ladepunkte und komplexere Anwendungen hervor.
Ein Batteriespeicher macht den am Tag erzeugten Strom zeitlich flexibler nutzbar. Damit Speicher und Elektroauto nicht unkoordiniert um denselben Überschuss konkurrieren, sollte festgelegt werden, welche Komponente Vorrang erhält.
Mögliche Strategien sind:
Welche Reihenfolge sinnvoll ist, hängt von Stromtarif, Fahrverhalten, Speichergröße und persönlichem Ziel ab. Ein Energiemanagement kann diese Vorgaben automatisch umsetzen.
Auch im Zusammenhang mit § 14a EnWG kann ein Energiemanagement Vorteile bieten. Die Bundesnetzagentur stellt klar, dass sich die netzorientierte Steuerung nur auf den Bezug aus dem öffentlichen Netz bezieht. Strom aus der eigenen Photovoltaikanlage wird nicht auf die zulässige Netzbezugsleistung angerechnet. Eine Wallbox kann daher bei ausreichend eigener Erzeugung mehr Leistung beziehen, als momentan aus dem Netz zugelassen ist.
Bei Unternehmen sind die Anforderungen häufig komplexer. Mehrere Firmenfahrzeuge sollen geladen werden, gleichzeitig müssen Maschinen, Büroflächen und Gebäudetechnik zuverlässig versorgt bleiben.
Ein Lade- und Lastmanagement kann:
Eine gute Planung beginnt daher nicht mit der Auswahl einzelner Wallboxen, sondern mit dem Mobilitätsbedarf: Welche Fahrzeuge werden genutzt, wann stehen sie auf dem Betriebsgelände und welche Reichweite wird bis zur nächsten Fahrt benötigt?
So kann die Ladeinfrastruktur schrittweise wachsen, ohne dass bei jeder Erweiterung das gesamte System neu aufgebaut werden muss.
Besonders gute Voraussetzungen bestehen, wenn:
Doch auch Berufspendler können profitieren. An Wochenenden, im Homeoffice oder mit einem Batteriespeicher lässt sich ein Teil des Fahrstroms häufig ebenfalls aus eigener Erzeugung decken.
Photovoltaik und Elektromobilität ergänzen sich besonders gut, wenn Erzeugung, Verbrauch und Ladezeiten intelligent aufeinander abgestimmt werden. Eine geeignete Wallbox, zuverlässige Messtechnik und ein Energiemanagement schaffen dafür die technische Grundlage.
SuS Smarte Energie verbindet Photovoltaik, Elektroinstallation und Ladeinfrastruktur zu ganzheitlichen Lösungen. So wird das Elektroauto nicht als isolierter Verbraucher betrachtet, sondern als Bestandteil eines modernen, effizienten und zukunftsfähigen Gebäudekonzepts.
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