Photovoltaik und E-Auto mit bidirektionalem Schnellladeanschluss

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E-Auto als mobiler Stromspeicher für Haushalt

Das Thema Photovoltaik auf dem Dach für die Eigennutzung und Speisung der Batterie des e-Autos beschäftigt mich schon eine ganze Weile. Nach den aktuellen Tarifen für die Einspeisung in das öffentliche Netz ist die Installation einer Photovoltaik-Anlage (PV) eigentlich nur noch für Eigenstromverbrauch sinnvoll.

Im Jahr 2018 sind mir bisher drei Fahrzeuge bekannt, die mit bidirektionalem Schnellladeanschluss ausgestattet sind. Nissan bietet in seinen Fahrzeugen seit 2013 diese Technologie an. Im Kleinwagen Leaf I, im Transporter e-NV200 und der Mitsubishi Hybridbatterie des Outlander.

Diese Fahrzeuge sind mit Ladegeräten ausgestattet, die sowohl Energie aufnehmen als auch abgeben können. Der e-Auto Akku wäre mit dieser Funktion ein mobiler Energiespeicher im Gegensatz zu einem fest eingebauten Stromspeicher im Haushalt. Diese werden um die 5 kWh angeboten und sind noch recht teuer.

Ende 2019 / Anfang 2020 soll der lieferbare Sion mit einem bidirektionalen Ladegerät ausgestattet sein. Dann könnte der Sion mit seiner Akku Kapazität von 35 – 45 kWh theoretisch in ein Hauskraftwerk implementiert werden. Die V2G-Technik steht noch ganz am Anfang.

Energiefluss in beide Richtungen

Das Laden einer Batterie in einem Elektroauto setzt eine einfache, analoge Kommunikation voraus. Wenn die Energie in beide Richtungen fließen soll, muss die Kommunikation zwischen Ladegerät und Ladestation digital nach einem Regelwerk ablaufen. Fürs Schnellladen in beide Richtungen braucht man eine intelligente Steuerung der Stromtankstelle, Wallbox und Regelung der Ladeleistung und der Energieabgabe.

Es handelt sich bei diesen angesprochenen Schnittstellen um mehr als nur reine Hardware, vielmehr sind Kommunikationsprotokolle, standardisierte Mess- und Regelmechanismen bisher noch nicht definiert. Entwicklungskooperation laufen bereits bei der E3/DC GmbH. Wie eine genaue Realisierung in der Zukunft aussehen kann, ist seitens dieses Herstellers oder anderer Hersteller noch offen.

Komponenten, Voraussetzungen und Installation PV

  1. Modularer Aufbau der Technik (kristalline Module, Wechselrichter, Zähler, Zählerplatz, Wallbox, Kabel)
  2. Auf den Hausdach Solarzellen, Einstieg ab 5 bis 7 kWh, E-Auto-Batterie als mobiler Energiespeicher
  3. Speicherung der überschüssigen Energie im Akku eines E-Autos
  4. Für 1 kWp PV benötigt man etwa 8 qm Dachfläche
  5. Wechselrichter zur Einspeisung in das Hausnetz für Eigenverbrauch
  6. Auslegung des Wechselrichters auf die Dachleistung
  7. Jeder String der Module sollte getrennt zum Wechselrichter geführt – Vorteil Sicherheit im Betrieb Vergleich von Datenblättern
  8. Eigenkosten sollen etwa bei 0,1 € pro kW liegen und die Kosten schlüsselfertig pro 1 kWp PV-Anlage bei etwa 1.500 €
  9. Wurde das Haus vor 2016 gebaut, dann ist Überspannungsschutz an allen deutschen Gebäuden Pflicht
  10. Armortisation etwa 10 Jahre (Einsparung Strom Einkauf)
  11. Hersteller Garantie xx Jahre
  12. Netzbetreiber verlangt zugelassenen Elektriker, der die Anlage installiert

Macht es Sinn Stom aus der E-Auto-Batterie zu nutzen?

Strom aus der E-Auto-Batterie zu nutzen macht wirtschaftlich Sinn, wenn der Strom mittels PV-Anlage erzeugt wird und der Batteriestrom selbst verbraucht wird. Im Jahr 2018 Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen lohnt bei zunehmend sinkenden Vergütungen nicht mehr. Übrigens wird das meist vergessen: Wenn der Erzeuger und Verbraucher von Strom nicht identisch sind, dann ist bei der Vermarktung EEG-Umlage zu zahlen!

Das Speichern von PV Strom kann im Sommer funktionieren aber im Winter reicht die Dauer des Sonnenscheins in unseren Breitengraden nicht. PV-Anlage liefern im Winter statistisch etwa 15% des Spitzenertrages wie in einem durchschnittlichen Sommer. Für eine autarke Versorgung des Haushalts reicht es also nicht, dass die PV-Anlage rechnerisch über das Jahr genug Strom liefern kann.

Statistischer Stromverbauch eines Haushalts

Ein durchschnittlicher Haushalt, bestehende aus drei Personen, benötigt mindestens 3.000 kWh im Jahr elektrische Energie. Pro Tag sind das durchschnittlich 8,3 kWh.

Versicherung einer PV-Anlage

  1. Photovoltaik Spezial-Versicherer (Googeln)
  2. Einschluss in bestehende Gebäudeversicherung ?
  3. Betreiber-Haftpflichtversicherung inkludiert in Haftpflicht?

Wirtschaftlichkeitsrechnung

Die entscheidende Frage liegt in den Abschreibungskosten pro gespeicherter und wieder abgegebener Energie. z.B. in kWh .
Nehmen wir jetzt einen Akku mit 35 kWh Kapazität: Kosten ca. 4.000 Euro (SION Kalkulation). Die Akkus halten wohl gut 150.000 km. Macht also 37,50 Euro pro 100 km . Die ZOE braucht ca. 15 KWh/ 100 km. Demnach kostet die Speicherung und Abgabe einer Kilowattstunde 2,5 Eurocents!

Einen interessanten Beitrag Mit der eigenen Photovoltaik-Anlage Geld sparen findet sich bei Finanztip.

Fazit der Überlegungen Ende 2018

Dass sich das Hin und Herladen von Strom, sicherlich bald technisch möglich sein wird, ist wirtschaftlich vermutlich wenig sinnvoll, da dabei auch Verluste der auf dem Dach gewonnen Energie entstehen werden. Wie so oft kommt es darauf an auf die Ausrichtung des Hauses, die verfügbare Dachfläche und der Verbrauch in der dunklen Tages- und Winterzeit. Es sind Unwägbarkeiten, die möglicherweise mit Emotionen negiert werden.


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