So lädt das E-Auto effizient

Gute Nachrichten für Solarstrom-Kleinerzeuger, die vielleicht das kommende Elektroauto mit eigenem Strom laden wollen: Auch unter größer dimensionierten Hausanlagen gibt es sehr effiziente. Das ergab die jüngste Speicherstudie der HTW Berlin.


Ein weißer Solarstrom-Hausspeicher
Den Heimspeicher für Solarstrom möchten die Anbieter mit dem Elektroauto koppeln. (Foto: Tesla)

Auch der Solarbranche hält Volker Quaschning gelegentlich den Spiegel vor. Zum Beispiel, wenn es um ihr teils aufdringliches Werben mit einem hohen solaren Eigenverbrauch vom heimischen Hausdach geht.

Seelenruhig erklärt der Professor für Regenerative Energiesysteme an der HTW Berlin dann der Branche, dass die Haushalte im Schnitt nur rund 30 Prozent ihres auf dem Dach erzeugten Solarstroms selbst nutzen – und rät denjenigen Firmen, die mit hohen Eigenverbräuchen Kunden ködern wollen, denen einfach eine kleinere Solaranlage und, so wörtlich, "eine Heizung im Sommer" anzubieten.

Dann wäre man schnell bei 70 Prozent, rechnet Quaschning ironisch vor. Am Verkaufsslogan "maximaler Eigenverbrauch" stört Quaschning vor allem, dass dies dem Ziel einer erneuerbaren Vollversorgung widerspricht. Denn für dieses Ziel müssten in Deutschland "die Dächer vollgemacht" werden, wie Quaschning betont – und das ist mit den Autarkiefans nicht zu erreichen.

Auf ihre Weise hat die Solarbranche auf Quaschnings Rat aber reagiert – wenn auch nicht mit einer "Heizung im Sommer". Aber die Idee, den Anteil des solaren Eigenverbrauchs nach oben zu schrauben, indem der Stromverbrauch der Kunden erhöht wird, hat die Branche schon im Sinne des Wortes elektrisiert.

So bietet die Sonnen GmbH in Wildpoldsried im Allgäu seit vergangenem November ein solares Komplettpaket an: Mieten die Kunden eine Photovoltaik-Anlage von maximal knapp 30 Kilowatt sowie einen Stromspeicher und schließen noch einen Stromliefervertrag mit der "Sonnen-Community" ab, können sie ab 250 Euro monatlich für ein halbes Jahr ein E-Auto dazumieten.

Wer nach dem halben Jahr weiter mit dem E-Mobil unterwegs sein will, kann sich dann einen Ladepunkt, eine Wallbox, von der Sonnen GmbH einbauen lassen.

"Sehr gute Wirkungsgrade"

Was der E-Autostrom dabei pro Kilowattstunde kostet, sei "sehr schwierig" herauszurechnen, räumt Sonnen-Sprecher Mathias Bloch ein. Wer sich ein Elektroauto zulege, dimensioniere Photovoltaik-Anlage und Speicher in der Regel etwas größer, da der Stromverbrauch höher sei, sagt Bloch. "Grundsätzlich gilt natürlich: Je größer die Photovoltaik-Anlage plus Batterie, umso besser kann ich mein Auto damit versorgen."

Nach den Angaben der Sonnen GmbH fährt das E-Auto dann im Schnitt zu 75 Prozent mit dem Strom, der aus der privaten Solaranlage stammt. Das ist allerdings ein Wert für den Sommer, wie Bloch einräumt, in der herbstlichen Übergangszeit und im Winter ist es weniger.

Jedenfalls greift die Idee, das E-Auto mit eigenem Ökostrom zu laden, um sich. Ein Grund, warum die HTW Berlin, die Hochschule für Technik und Wirtschaft, in ihrer diesjährigen Speicherstudie von Mitte März erstmals auch untersucht hat, wie effizient so ein größeres Solarsystem ist.

Wechselrichter

Solarmodule auf dem Dach erzeugen Gleichstrom, wohingegen Haushalte durch das Stromnetz mit Wechselstrom versorgt werden. Damit Waschmaschine, Kühlschrank und andere Haushaltsgeräte mit Solarstrom betrieben werden können, muss also der solar erzeugte Gleichstrom in Wechselstrom gewandelt werden. Diese Aufgabe übernehmen die elektronischen Bauteile im sogenannten Wechselrichter.

Stärkere Stromverluste im Vergleich zu kleineren Systemen seien da nicht zu befürchten, sagen die HTW-Forscher. Würden in größere Hausanlagen auch größere Wechselrichter eingebaut, sei bisher vermutet worden, dass diese Wechselrichter in Zeiten, wenn der Anlage nur wenig Leistung abverlangt wird, nur geringe Wirkungsgrade aufweisen.

Die Messergebnisse haben diese pauschale Annahme jedoch widerlegt. Auch mit einem Zehn-Kilowatt-Wechselrichter könne man schon bei einer Leistung von 500 Watt sehr gute Wirkungsgrade von über 90 Prozent erreichen, heißt es in der Studie. Das seien gute Nachrichten für alle, "die nicht nur ihre Haushaltsgeräte, sondern auch ein Elektroauto oder eine Wärmepumpe mit Solarstrom effizient versorgen".

Bei solchen Hausanlagen, die eine Wärmpumpe oder ein E-Auto mitversorgen, komme vielfach eine Zehn-Kilowatt-Solaranlage in Verbindung mit einem Batteriespeicher von zehn Kilowattstunden zum Einsatz. "Damit lässt sich oftmals mehr als die Hälfte des jährlichen Gesamtstrombedarfs des Haushalts durch das Photovoltaik-Speichersystem decken", geben die HTW-Forscher an.

Wachsendes Angebot ausgereifter Systeme

Auch insgesamt kann die Speicherstudie 2020 gute Nachrichten verkünden: Bei der Entwicklung neuer Speichersysteme werde immer häufiger auf geringe Speicherverluste geachtet. Es seien immer mehr ausgereifte Speichersysteme am Markt, die mit hoher Effizienz überzeugten.

Allerdings ist auch die aktuelle Studie – wie die beiden vorangegangenen – nicht repräsentativ, sagt HTW-Forscher und Hauptautor Johannes Weniger. Jedoch habe sich gegenüber 2019 die Anzahl der an der Studie beteiligten Unternehmen fast verdoppelt.

Viele der untersuchten Systeme seien effizienter als der Durchschnitt der am Markt erhältlichen Systeme. "Das liegt daran, dass sich Unternehmen freiwillig an der Studie mit Labormessdaten beteiligen konnten", sagt Weniger. "Wir haben fast ausschließlich Spitzensysteme verglichen."

Wie wichtig die Energieeffizienz der Solarstromspeicher ist, zeigt die Studie auf: Bei einem ebenfalls getesteten, nicht so effizienten System gingen jährlich aufgrund hoher Umwandlungsverluste fast 1.100 Kilowattstunden verloren, 600 Kilowattstunden mehr als beim Testsieger. "Die Energiewende braucht effiziente Stromspeicher", resümiert daher Volker Quaschning, der Mitautor der Studie ist.

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