Wallbox und Photovoltaikanlage – das Wichtigste in Kürze
Eine Wallbox kann über die eigene PV-Anlage mit Solarstrom versorgt werden. Damit die E-Auto-Aufladung per Photovoltaik funktioniert, sind folgende Faktoren relevant:
- Wallbox: Nicht alle Wallboxen sind mit einer Photovoltaikanlage kompatibel. Mit einem intelligenten Lademanagement und einer Solarladefunktion können Nutzer nachvollziehen, wie viel Strom über die PV-Anlage kam und wie viel Energie über das Stromnetz entnommen wurde.
- Photovoltaik-Anlage: Mit einer PV-Anlage produzieren Nutzer eigenen Solarstrom und sind weitestgehend unabhängig vom öffentlichen Stromnetz. Die Wallbox kann beispielsweise mit Überschussstrom aus der Haushaltsnutzung versorgt werden, um das E-Fahrzeug aufzuladen. Bei 22 kW Wallboxen muss der PV-Strom meist mit öffentlichem Strom unterstützend gemischt werden, da die eigene PV-Anlage dafür häufig nicht genug Strom produziert.
- Stromspeicher: Die Ladung per PV-Anlage ist davon abhängig, ob gerade Überschussstrom vorhanden ist. Wer sein E-Auto flexibler mit Solarstrom aufladen möchte, sollte sich einen Stromspeicher zulegen. Dann lässt sich das Fahrzeug auch gut in der Nacht mit eigenem Solarstrom aufladen. Wessen E-Auto lange tagsüber zuhause steht, kann auf einen Stromspeicher in der Regel aber verzichten.
Was muss man bei der Wallbox Installation mit PV-Anlage beachten?
Soll eine Ladestation über eine PV-Anlage mit Strom versorgt werden, sind einige Faktoren zu berücksichtigen.
Kosten: Eine Wallbox kostet zwischen 200 und etwa 1.500 Euro (Stand: 08/2022). Soll der Preis reduziert werden, können sich Interessierte über Wallbox-Förderungen informieren. Dafür gibt es einige Zuschuss-Optionen, da auch in den Ausbau der Ladeinfrastruktur im privaten Raum investiert wird.
Bei den meisten Förderungen gilt, dass diese vor der Montage und ersten Arbeiten durch einen Fachmann beantragt und bestätigt sein müssen. Die Beantragung von Fördermitteln steht deshalb ganz am Anfang, wenn Nutzer sich eine Ladestation zulegen.
Neben den Kosten für die Anschaffung einer Ladestation müssen Nutzer außerdem berücksichtigen, dass die Installation und eine entsprechende Fachfirma ebenfalls die Kosten erhöhen. Meistens sind größere Umbauten nötig, um eine Wallbox-Zuleitung vom Hausstrom zur Ladestation zu verlegen.
Montage: Die Wallbox Installation ist keine Aufgabe für Laien. Für den Betrieb einer eigenen Ladestation ist die Verbindung zu Starkstrom nötig. Dafür muss ein Elektrofachbetrieb für die Montage gebucht werden. Die Kosten hierfür liegen je nach Aufwand zwischen 1.200 und 2.200 Euro.
Alle Wallboxen sind beim Netzbetreiber meldepflichtig, liegt die Leistung über 11 kW, ist außerdem eine Genehmigung nötig. Es kann außerdem sein, dass der Netzbetreiber einen separaten Stromzähler für die Ladestation vorschreibt. Das kann bei leistungsstarken Wallboxen mit über 11 kW der Fall ein. Ist die Versorgung über eine PV-Anlage vorgesehen, muss der Stromzähler die selbst produzierte Energie mit auffassen. Sonst ist die Ladung mit dem Solarstrom nicht erlaubt.
Ladeleistung: Eine gute Ladezeit bieten Wallboxen mit 11 kW. In Verbindung mit einer PV-Anlage ist diese Ladeleistung zudem ein Wert, der durch viel eigenen Strom aus der Photovoltaikanlage erreicht werden kann.
Stärker und schneller sind Ladestationen mit 22 kW. Jene Ladeleistung ist allerdings so hoch, dass dafür oft ein zusätzlicher Netzbezug aus dem öffentlichen Netz nötig ist. Die Nutzung der Energie aus der Photovoltaikanlage kann hier sehr reduziert ausfallen.
Was heißt PV-Überschussladen?
Mit einer eigenen Photovoltaikanlage wird hauptsächlich Strom für die Nutzung im Haushalt produziert. Neben größeren Photovoltaikanlagen gibt es dabei auch kleinere Balkonkraftwerke mit 600 Watt Leistung. Als Überschuss wird die Energie bezeichnet, die nicht gebraucht wird und stattdessen für die Ladung des E-Autos genutzt werden kann.
Grundlegend gibt es drei Varianten, um die Wallbox mit einer Photovoltaikanlage zu koppeln:
Photovoltaik-Überschussladen ohne Ansteuerung
Bei dieser Methode ist viel Eigenarbeit der Nutzer gefordert, wenn der Anteil an Solarenergie bei der Aufladung hoch sein soll. Denn reicht der Strom von der PV-Anlage nicht aus, wird er automatisch durch Netzstrom von der Hauszuleitung gemischt und auf die nötige Leistung erhöht.
Handelt es sich beispielsweise um eine 11 kW Wallbox und die PV-Anlage liefert nur 4 kW, kommen vom Netzanschluss 7 kW, um die 11 kW zu erreichen. Das heißt, dass der Anteil an nicht selbst produziertem Strom höher ausfallen kann als der eigene Solarstrom. Auf Dauer kann das die E-Auto Ladung teuer machen.
Um stattdessen den Anteil an eigenen Solarstrom durch die PV-Anlage bei der Ladung möglichst hoch zu halten, müssen Nutzer darauf achten, ihr Fahrzeug bevorzugt bei Sonnenschein aufzuladen oder beispielsweise die Ladeleistung dem Wert anzupassen, der gerade von der PV-Anlage geliefert wird. Das kann die Ladedauer allerdings verlängern.
Reines PV-Überschussladen mit Freigabesignal
Der Ladevorgang wird erst dann gestartet, wenn ein bestimmter Wert an Überschuss erreicht ist und dann reiner Strom von der Photovoltaikanlage getankt werden kann. Dabei wird der PV-Strom nicht mit Netzstrom vermischt. Das funktioniert, indem der Wechselrichter bzw. Smartmeter ein Freigabesignal an die Wallbox gibt.
Diese Methode wird nur von Wallboxen unterstützt, die einen Freigabekontakt besitzen. Über einen externen Schalter ist allerdings auch die Einspeisung von Netzstrom möglich, um das Fahrzeug z. B. auch in der Nacht laden zu können.
Intelligentes PV-Überschussladen mit dynamischer Ansteuerung
Diese Option kombiniert die bisher genannten Lösungen und alle Vorgänge passieren automatisch. Der Smartmeter und die Wallbox befinden sich in ständiger Kommunikation und Strom wird kontinuierlich komplett aus der PV-Anlage für die Ladung eingespeist.
Die Ladeleistung wird dabei automatisch daran angepasst, wie hoch der Anteil an Solarstrom gerade ist, der nicht als Verbrauch im Haus benötigt wird.
Nutzer sollten jedoch berücksichtigen, dass es für diese PV-Überschussladung ein Energie Management System benötigt. Das ist mit hohen Anschaffungskosten verbunden. Allerdings kann sich die Investition lohnen, da auf Dauer rein ökologischer Strom für die E-Auto Aufladung genutzt werden kann und nur noch sehr wenig Netzstrom untergemischt wird.
Extratipp: Wer den selbstproduzierten Strom der PV-Anlage effizient nutzen möchte, kann sich für hauseigene Akkus entscheiden und darin gewonnene Energie speichern, die gerade nicht für die Ladung eingesetzt werden kann und diese bei Bedarf flexibel verbrauchen.
Nutzer sollten dabei allerdings berücksichtigen, dass der Wirkungsgrad zwar mit etwa 90 Prozent recht hoch, aber dennoch nicht verlustfrei ist. Die Ladung direkt über die PV-Anlage ist effizienter. Zudem ist die Investition in große Akkus ebenfalls kostspielig.
Welche Wallbox in Verbindung mit PV-Anlage?
In Verbindung mit einem Home Energy Management System (HEMS) lässt sich beispielsweise das Modell Heidelberg Wallbox Energy Control mit einer Photovoltaikanlage nutzen. Dadurch ist eine gesteuerte Einspeisung des produzierten Stroms an die Ladestation möglich.
Ein weiteres beliebtes Modell ist die KEBA KeContact P30 x-series Green Ladestation. Sie eignet sich beispielsweise auch für die reine PV-Überschussladung. Als weiteren Vorteil bewerten wir, dass sie zu den Wallboxen mit integriertem Stromzähler gehört. Auf Wunsch ist sie mit einer geeichten Verbrauchsmessung erhältlich. Dadurch sehen Nutzer immer genau, wie viel Energie für die Ladung verbraucht wurde. Das ist generell, aber auch in Verbindung mit einer Photovoltaikanlage ein praktisches Extra.
Wie groß muss eine Photovoltaik-Anlage für eine Wallbox sein?
Bei einer Photovoltaikanlage gilt: Je größer, desto besser. Denn je mehr Fläche sie bietet, desto größer auch die Ausbeute an selbst produzierter Solarenergie.
Bei der Anlagegröße gilt folgender Richtwert: Mindestens 1 kWp (Kilowatt Peak) Leistung pro 1.000 kWh (Kilowattstunde). Zum Stromverbrauch durch den Haushalt sollten Nutzer mindestens 1,4 kW Solarstrom zusätzlich für die E-Auto-Aufladung einplanen.
Je weniger Strom für die Ladung des E-Fahrzeugs von der PV-Anlage zur Verfügung steht, desto höher der Rest, der durch das öffentliche Stromnetz ergänzt werden muss.
Kann man eine Wallbox mit Solarstrom betreiben?
Ja, das funktioniert, indem die Ladestation mit einer PV-Anlage verbunden wird. Allerdings ist eine ausschließliche Versorgung mit Solarstrom nur schwer möglich. Die PV-Anlage muss dafür nämlich sehr groß sein und neben der Versorgung für den Haushalt weitere Flächen bieten, die für die E-Auto-Ladung zur Verfügung stehen.
Meistens wird zu wenig Strom erzeugt, um neben dem Haushalt auch eine Wallbox komplett mit Solarenergie zu versorgen. Deshalb wird oft der Strom von der PV-Anlage mit öffentlichem Strom gemischt. Mithilfe von einem Lademanagement können Anwender allerdings gut nachvollziehen, wie viel Energie aus der Photovoltaik-Anlage für die Ladung genutzt werden konnte und den Anteil an eigener produzierter Solarenergie erhöhen.
Mit entsprechenden Systemen ist auch eine reine PV-Überschussladung möglich.
Photovoltaik und Wallbox koppeln – was sind die Vorteile?
Wer eine PV-Anlage besitzt und eine Wallbox darüber mit Energie versorgt, profitiert von folgenden Vorteilen:
- zukunftssicher
- viele Modelle am Markt, die Verbindung mit PV unterstützen
- PV-Überschuss kann für Ladung genutzt werden
- 100 Prozent erneuerbare Energie, wenn voll über PV-Anlage geladen wird
- Ladung kostengünstiger als via Hausstrom
- Unabhängigkeit von öffentlichem Stromnetz
- geringe CO2-Produktion
Photovoltaik und Wallbox koppeln – was sind die Nachteile?
- lohnt sich nur, wenn große PV-Anlage bereits vorhanden oder erst konzipiert wird
- meistens muss Rest der Ladeleistung mit Hausstrom gepuffert werden
- effiziente Nutzung von Solarstrom durch PV-Anlage für Ladung kann teuer sein (Energie-Management-System)
Welche Wallbox kann PV-Überschuss?
Zu den Wallboxen, die PV-Überschuss unterstützen, zählen folgende Modelle:
- KEBA KeContact P30 c-series
- KEBA KeContact P30 x-series
- Heidelberg Wallbox Energy Control
- Heidelberg Home ECO
- Mennekes Amtron Compact C
- Mennekes Amtron Xtra
- EV Box Elvi
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