Wallbox-Überschussladung mit PV-Strom
Elektroautos und Photovoltaik: Zwei für Klimaschutz und Energiewende höchst aktuelle Themen, die sich effizient ergänzen. So gelingt die Wallbox-Überschussladung.
Inhalt des Blogartikel
Was ist eine Wallbox?
Eine Wallbox ist die persönliche, häusliche Ladestation für dein Elektroauto. Sie kommuniziert mit der Ladeeinheit in deinem Elektrofahrzeug und sorgt für einen batterieschonenden und möglichst schnellen Ladevorgang. Den Strom dafür bezieht die Wallbox in erster Linie aus einem für die Aufladung optimierten Anschluss an das öffentliche Stromnetz.
Welche Lademöglichkeiten gibt es für das Elektroauto?
Im öffentlichen Raum gibt es Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Sie befinden sich an Tankstellen, aber auch in Tiefgaragen, auf großen Parkplätzen, an öffentlichen Gebäuden und größeren Veranstaltungsorten. Auch manche Firmen stellen für ihre Mitarbeiter Ladesäulen bereit.
Die öffentliche Ladeinfrastruktur wird ständig weiter ausgebaut. Mittlerweile existieren rund 21.600 öffentliche Ladestationen in Deutschland. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) spricht sogar schon von rund 24.000 Ladesäulen. Allerdings sind nur etwa 15 Prozent davon Schnellladestationen.
An Schnellladestationen benötigt das Elektroauto für die Aufladung von etwa 0 auf 80 Prozent der Batteriekapazität etwa eine halbe Stunde. An den anderen Ladesäulen benötigst du dafür sogar mehrere Stunden. Das ist sehr ungünstig, wenn du dein Fahrzeug unterwegs laden musst.
Um nun nicht mit fast leerer Batterie von zu Hause aus starten und eine Schnellladestation suchen zu müssen, ist eine Lademöglichkeit in der eigenen Garage oder im Carport essenziell. Mit dem entsprechenden Adapterkabel (Mode 2-Ladekabel) kannst du dein Elektroauto direkt an einer normalen Steckdose laden. Allerdings ist die Ladeleistung durch die vorhandene Elektroinstallation begrenzt und der Vorgang dauert daher sehr lange.
Wesentlich schneller geht es mit einer Wallbox. Das liegt daran, dass du den zugehörigen Stromanschluss bei der Installation der Wallbox auf die notwendige Leistung optimierst. So belastest du dein normales Hausnetz nicht.
PV-Überschussladung für die Wallbox nutzen
Das Kürzel PV steht für Photovoltaik. Bei einer Überschussladung nutzt du überschüssigen PV-Strom für die Wallbox bzw. das Laden deines Elektroautos.
Exkurs: Was ist eine Photovoltaikanlage?
Eine Photovoltaikanlage hat mehrere miteinander gekoppelte Solarmodule auf dem Hausdach, die das Tageslicht in elektrischen Strom umwandeln. Du kannst den so erzeugten Strom entweder durch die elektrischen Verbraucher direkt im Haus (z. B. Beleuchtung, Waschmaschine, Kühlschrank, Backofen, Fernseher usw.) nutzen oder, wenn momentan kein Bedarf besteht, gegen Vergütung in das öffentliche Stromnetz einspeisen. Viele private Anlagen verfügen heute zudem über Photovoltaik-Speicher.
Damit sammelst du momentan nicht benötigten Strom. Dieser steht dir zur Verfügung, wenn die PV-Module keinen Strom produzieren. Das ist vor allem nachts der Fall. Auch sehr dunkle Tage – beispielsweise im Winter – bewirken, dass die Photovoltaikanlage nicht ausreichend oder gar keinen Strom produzieren kann.
Wie funktioniert eine PV-Überschussladung?
Zunächst benötigst du natürlich eine Photovoltaikanlage. Zur Ladung deines Elektroautos verwendest du den Stromüberschuss aus der Anlage – also Strom, den du momentan nicht verbrauchst und speicherst. Diesen Strom würdest du normalerweise in das öffentliche Netz einspeisen. Ist die Wallbox mit dem Wechselrichter der PV-Anlage verbunden, kannst du damit stattdessen dein Elektroauto laden.
Welche Wallbox eignet sich zur Überschussladung?
Die Wallbox muss zumindest über die Möglichkeit zur Reduzierung der Ladeleistung auf nur 1,4 kW verfügen. Das entspricht bei einem einphasigen Betrieb einem Strom von 6 A (Ampere). Diese Werte gelten für Wallboxen mit einer nominellen Ladeleistung von 11 kW. Der Ladevorgang beginnt sofort, wenn du das Elektroauto an die Wallbox anschließt. Die Box nutzt den zur Verfügung stehenden Solarstrom und ergänzt die fehlende Strommenge aus dem Netz. Durch die stark reduzierte Leistung dauert der Ladevorgang sehr lange.
Besser geeignet sind Wallboxen, die zusätzlich zur Reduzierung der Ladeleistung über einen Freigabekontakt zur Kommunikation mit dem Wechselrichter der PV-Anlage verfügen. Der Ladevorgang wird gestartet, wenn genügend Stromüberschuss zur Verfügung steht. Sinkt die Stromstärke aus dem Überschuss der PV-Anlage unter den Mindestwert, bricht der Ladevorgang ab. Er setzt erst erneut ein, wenn die Stromstärke wieder steigt. Es wird demzufolge kein Strom aus dem Netz verbraucht.
Die optimale Wallbox-Überschussladung gelingt dir mit einer dynamischen Ansteuerung. Je nachdem, wieviel Überschuss zur Verfügung steht, passt die Wallbox den Strom für die Aufladung an. Auch in diesem Fall nutzt du keinen zusätzlichen Strom aus dem öffentlichen Netz. Die hochwertigen Wallboxen verfügen außerdem über Kommunikationsmöglichkeiten via Bluetooth und WLAN. Dadurch kannst du per App den Ladevorgang kontrollieren und programmieren. Das ist allerdings mit höheren Investitionskosten für die Wallbox und einen zusätzlichen smarten Energiemanager verbunden.
Lohnt sich die PV-Überschussladung mit der Wallbox?
Das hängt ganz davon ab, wie viel Überschuss deine PV-Anlage für die Wallbox produziert und wann du in der Regel dein Elektrofahrzeug lädst. Wenn die Ladung nachts erfolgt, steht in der Regel kein Überschuss zur Verfügung, weil die Module auf dem Dach in der Zeit keinen Strom produzieren. Daher solltest du die Überschussladung idealerweise tagsüber durchführen.
Prinzipiell lohnt sich eine Wallbox-Überschussladung mit PV-Strom in mehrfacher Hinsicht. Zum einen sind in den letzten Jahren die Vergütungen für die Einspeisung von Solarstrom in das öffentliche Netz gesunken. Es ist daher günstiger für dich, den Eigenverbrauch von PV-Strom zu erhöhen und dadurch den Anteil an Netzstrom an deinem gesamten Stromverbrauch zu senken. Zum anderen wird Strom aus dem Netz immer teurer. Auch das ist ein Argument dafür, den Verbrauch an Strom aus dem öffentlichen Netz so gering wie möglich zu halten. Das Aufladen deines Elektroautos mit ansonsten nicht benötigtem Strom aus deiner PV-Anlage ist dafür ein geeignetes Mittel.
