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PV Überschussladen - Elektroauto effizient mit Solarstrom laden

Das E-Auto über eine Wallbox mit Solarstrom aus der eigenen PV-Anlage zu laden, macht durch steigende Strompreise und sinkende Einspeisevergütungen immer mehr Sinn.

Statt Ihren selbst produzierten Strom zu niedrigen Vergütungen weiterzuverkaufen, sollte das Ziel sein, so viel Strom wie möglich selbst zu verbrauchen bzw. zwischen zu speichern. Durch das Laden des Elektroautos mit PV-Überschuss können Sie Ihren Eigenverbrauch massiv erhöhen und dadurch den externen Stromverbrauch stark reduzieren. Die Einsparung für jede selbst verbrauchte Kilowattstunde beträgt mittlerweile bis zu 20 Cent, wenn dadurch kein teurer Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden muss. 

Niedrige bis moderate Ladeleistungen der Wallbox erhöhen den PV-Eigenverbrauch erheblich, gerade in Verbindung mit kleinen bis mittleren PV-Anlagen.

Wallbox / E-Auto Lademöglichkeiten mit PV-Strom

Variante 1:
Ohne Ansteuerung

Das Laden über die Wallbox beginnt sobald das Elektrofahrzeug angeschlossen wird. Eine Kommunikation zwischen Wallbox und PV Anlage findet nicht statt.

Der PV-Eigenanteil lässt sich durch das Herabsetzen der Ladeleistung auf den geschätzten PV-Überschuss optimieren.

Der PV-Eigenverbrauch lässt sich damit um ca. 5-10% erhöhen.

Variante 2:
Ansteuerung über "Start" Signal

Die Wallbox beginnt den Ladevorgang erst bei einem vorher definierten PV-Überschuss. Dies wird über ein Freigabesignal vom Wechselrichter bzw. vom Smartmeter zur Wallbox realisiert. 

Durch das Herabsetzen der maximalen Ladeleistung nahe dem PV-Überschuss lässt sich der PV-Eigenanteil erhöhen.

Der PV-Eigenverbrauch lässt sich damit um ca. 20% steigern.

Variante 3:
Dynamische Ansteuerung

Der reale aktuelle PV-Überschuss wird komplett der Wallbox bzw. dem E-Auto zur Verfügung gestellt und kontinuierlich angepasst.

Dies wird durch eine durchgängige Kommunikation zwischen Smartmeter und Ladestation ermöglicht. 

 

 

Der PV-Eigenverbrauch lässt sich damit um ca. 30% erhöhen.

PV-Anlagen ab 7 kWp sind am besten geeignet um den Haushaltsbedarf + den zusätzlichen Strombedarf zum Laden eines Elektroautos zu decken.

Variante 1 - PV Laden ohne Ansteuerung der Wallbox

Bei dieser Variante wird das E-Auto direkt, ohne Informationen der PV-Anlage, mit einer fixen Ladeleistung geladen. Den Anteil am Eigenverbrauch kann man nur durch Herabsetzen der Ladegeschwindigkeit und optimales Ausnutzen der Sonnenstunden optimieren.

Beim Kauf der Wallbox sollte ein Modell mit anpassbarer Ladeleistung gewählt werden. Durch das Laden des Elektroautos mit einer möglichst niedrigen Leistung nutzt die Ladestation zum größten Teil den PV Überschuss und bezieht die restliche Leistung über das teurere öffentliche Netz.

Durch diese Variante lässt sich der PV Eigenanteil der Anlage nur suboptimal steigern, da keine direkte Kommunikation zwischen der PV-Anlage und der Ladestation stattfindet. Die Wallbox startet den Ladevorgang einfach sobald das E-Auto angeschlossen wird, ohne den aktuellen PV Überschuss zu berücksichtigen. 

Der PV Eigenverbrauch lässt sich dadurch um ca. 5-10% steigern, bei sehr geringer Investitionssumme. Wallboxen mit einer sehr flexiblen Ladeleistungseinstellung sind bereits ab ca. 500€ erhältlich.

Geeignete Ladestationen / Wallboxen mit einstellbarer Ladeleistung

Wallbox 11kW auf 1,4kW reduzierbare Ladeleistung

Wallbox 11kW auf 1,4kW reduzierbare Ladeleistung

Wallbox 22kW auf 1,8kW reduzierbare Ladeleistung

Wallbox 22kW auf 2,3kW reduzierbare Ladeleistung

Variante 2 - PV Überschussladen über Freigabesignal

Ab einem definierten PV-Überschuss wird über ein Freigabesignal die Wallbox  bzw. der Ladevorgang des E-Autos gestartet. Wird ein festgelegter Schwellwert unterschritten stoppt der Ladevorgang bis eine erneute Freigabe erfolgt.

Hiermit lässt sich der PV-Eigenverbrauch Anteil schon um einiges erhöhen und kann nur durch eine Dynamische Ansteuerung (siehe Variante 3) der Ladestation noch maximiert werden.

Die Wallbox / Ladestation muss dafür über einen Freigabekontakt verfügen, sowie die Möglichkeit, eine niedrige Ladeleistung an der Ladestation zu konfigurieren.

Durch die Kommunikation zwischen Ladestation und PV-Anlage lässt sich der PV Eigenanteil bei dieser Variante bereits merklich steigern. Die Wallbox startet den Ladevorgang erst, wenn tatsächlich der vorher definierte Überschuss vorhanden ist und dieser sonst ins Netzt eingespeist werden würde. 

Der PV Eigenverbrauch lässt sich dadurch um ca. 20% steigern, bei verhältnismäßig sehr geringen Kosten für eine entsprechende Wallbox (ab ca. 500€, siehe nachfolgende Empfehlungen). Der Verbrauch vom teureren öffentlichen Strom kann bereits merklich  reduziert werden und damit natürlich auch die Ladekosten des Elektroautos, daher ist diese Variante in Bezug auf das Preis- Leistungs- Verhältnis „sehr gut“.

Geeignete Ladestationen / Wallboxen mit Freigabekontakt für PV Laden

Wallbox 11kW auf 1,4kW reduzierbare Ladeleistung

Wallbox 11kW auf 1,4kW reduzierbare Ladeleistung

Wallbox 22kW auf 2,3kW reduzierbare Ladeleistung

Variante 3 - PV Überschussladen durch Dynamische Ansteuerung

Durch die Dynamische Ansteuerung der Wallbox, je nach PV-Überschuss, ist diese Variante die effizienteste Möglichkeit sein Elektroauto über PV-Strom zu laden. Die Wallbox passt den Ladestrom für das E-Auto dabei kontinuierlich an, je nachdem wie viel PV-Überschuss aktuell zur Verfügung steht und sonst ins Netz eingespeist werden würde.. 

Dadurch lässt sich der PV Eigenverbrauch auf das Optimum maximieren. Das Elektroauto wird nur bei ausreichendem PV-Überschuss mit der dazu optimalen Ladeleistung geladen. Der Zukauf von teurem Strom aus dem Netz lässt sich bei dieser Variante drastisch senken, allerdings liegen die Investitionskosten auch erheblich höher als bei Variante 1 und 2. 

Durch das Laden des Elektroautos über eine dynamische Ansteuerung der Wallbox lässt ein Anstieg des PV Eigenverbrauchs von ca. 30% erreichen.

Geeignete Wallboxen / Ladestationen für das PV Überschussladen mit Dynamische Ansteuerung

Solar Paket 1: KEBA KeContact P30 Wallbox + Smartfox Energiemanager

Die Vorteile:

  • E-Auto mit 100% Solarstrom laden + Eigenverbrauch optimieren
  • Kompatibel mit allen PV-Anlagen
  • Batteriespeicher, Wärmepumpe, Warmwasser usw. als zusätzliche Verbraucher konfigurierbar
  • Überschussladen oder Schnelllademodus umschaltbar (über App oder am Gerät)- falls man es mal eilig hat
  • Energieerzeugung & Stromverbrauch per WebApp bequem überwachen und steuern
  • Smartfox App für Android + Apple - Alles im Blick, auch unterwegs
  • bis zu 22kW Ladeleistung möglich
  • DC-Fehlerstromerkennung bereits integriert, nur FI Typ A notwendig
Smartfox Diagramm
© smartfox

Kombiniert man den Smartfox Energiemanager mit der Keba KeContact P30 Wallbox lässt sich der PV-Eigenverbrauch signifikant erhöhen.

Ein weiterer großer Vorteil ist die Kompatibilität. Diese Kombi lässt sich mit jeder Solaranlage betreiben, unabhängig vom Hersteller der PV-Anlage bzw. des Wechselrichters.

Neben dem Ladevorgang des Elektroautos lassen sich  mit dem Smartfox Energiemanager diverse weitere Verbraucher wie z.B. Wärmepumpe, Warmwassererzeugung , Batteriespeicher, Klimaanlage, Waschmaschine, Wäschetrockner effizient steuern. Dies hilft den PV Eigenverbrauch weiter zu optimieren und maximieren.

Über das Smartfox Webinterface oder der praktischen App (Android + Apple) hat man jederzeit Zugriff auf alle wichtigen Daten, auch von unterwegs.

Solar Paket 2: Mennekes Amtron Xtra 22 Wallbox + Sunny Home Manager

Die Vorteile:

  • E-Auto mit 100% Solarstrom laden + Eigenverbrauch optimieren
  • Kompatibel mit allen PV-Anlagen
  • Platzsparende Hutschienenmontage in der Hausverteilung durch kompakte Gehäuseform
  • Batteriespeicher, Wärmepumpe, Warmwasser usw. als zusätzliche Verbraucher konfigurierbar​
  • Online-Portal zeigt den Status der PV-Anlage und Prognosen für Energieverfügbarkeit
  • An- und Ausschalten von beliebigen Geräten mit ausgewählten WLAN Funksteckdosen
  • bis zu 22kW Ladeleistung möglich
  • Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter) Typ B bereits in der Wallbox verbaut
PV Übersicht
© Mennekes

Betreibt man den Smart Home Manager in Kombination mit der Mennekes Amtron Wallbox ist eine dynamische Ladestrom Regelung möglich. Die Ladeleistung wird dabei kontinuierlich anhand des aktuellen PV Überschusses angepasst.

Dadurch lässt sich der PV-Eigenverbrauch signifikant steigern und hilft den Zukauf des teuren externen Strom zu reduzieren.

Der Smart Home Manager 2.0 unterstützt die Anbindung weiterer elektrischer Geräte ganz einfach über WLAN Steckdosen.

Mennekes Amtron 22kW Wallbox
Sunny Home Manager

Solar Paket 3: NRGkick mobile Ladestation (incl. Bluetooth) + NRGkick Connect

Die Vorteile:

  • E-Auto mit 100% Solarstrom laden + Eigenverbrauch optimieren
  • Voraussetzung: Fronius oder SMA Wechselrichter (bald auch: Kostal, SolarEdge)
  • Zugriff von Überall via NRGkick Cloud
  • Steuerung über App
  • Alexa Sprachsteuerung
  • Aufzeichnungen und Statistiken der Ladevorgänge
  • Zeitgesteuertes Laden
  • bis zu 22kW Ladeleistung möglich

Mit der NRGkick Connect Smart Erweiterung erweitert man die mobile Ladestation (incl. Bluetooth) um eine Fülle an nützlichen Smart Features. Die Ladestation wird dadurch auch über WLAN erreichbar und über die NRGKick Cloud ist sogar ein Zugriff von Unterwegs möglich. 

Ebenfalls wird durch den NRGkick Connect neben dem zeitgesteuertem Laden auch eine dynamische Ladestrom Regelung  möglich. Die Ladeleistung wird dabei kontinuierlich anhand des aktuellen PV Überschusses angepasst.

Dadurch lässt sich der PV-Eigenverbrauch signifikant steigern und hilft den Zukauf des teuren externen Strom zu reduzieren.

Aktuell (Stand 09/2020) ist für die Anbindung ein Wechselrichter der Marke Fronius oder SMA nötig, allerdings werden weitere Hersteller zeitnah folgen wie Kostal, SolarEdge, …). Eine Anbindung an den SMA Sunny Home Manager (Version 1 oder 2) ist ebenfall möglich. 

NRGkick Connect Smart Erweiterung
NRGkick mobile Ladestation- Sonne Tanken Set