Die Photovoltaik und Elektromobilität wachsen auch in der Schweiz: Aktuell fahren bei den Eidgenossen 70.000 reine Elektromobile, zudem 200.000 Hybride. „Der Mobilitätssektor ist in der Schweiz für rund ein Drittel der Treibhausgase verantwortlich. Die Elektromobilität ist ein Weg, um den CO2-Ausstoß des Verkehrs zu vermindern“, betont Martin Raubal, Professor für Geoinformations-Engineering an der ETH Zürich.
Echte Nutzerdaten, virtueller Solarertrag
Die Wissenschaftler wollten wissen, in welchem Grad Fahrer ihre Stromer mit eigenem Solarstrom ohne sich bei der Autonutzung stärker einschränken zu müssen als bei herkömmlichem Laden mit Netzstrom. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass Besitzende von Elektromobilen ihre Autos ohne besondere Einschränkungen nutzen und gleichzeitig zu einem beträchtlichen Teil mit eigenem Solarstrom laden können, dies auch ohne Zwischenspeicher“, fasst Henry Martin das Hauptergebnis der Studie zusammen. Er arbeitet als Doktorand am Institut für Kartographie und Geoinformation der ETH Zürich und forscht am Institute of Advanced Research in Artificial Intelligence (IARAI) in Wien.
Im Zentrum der Studie standen 78 Elektromobilisten. Die Personen bewohnten in der Regel ein Einfamilienhaus und benutzten ihr Fahrzeug oftmals über den Tag. Ihr Nutzerverhalten war während zehn Monaten minutiös aufgezeichnet worden. So wussten die ETH-Forscher, wann die Elektroautos fuhren, wann sie standen, und wann sie geladen wurden. Anhand historischer Wetterdaten mit 30-Minuten-Auflösung errechneten sie den potenziellen Solarstrom-ertrag, wobei er beispielsweise auch die Verschattung durch Nachbargebäude und Bäume berücksichtigte.
Mit Speicher kann ausschließlich mit Solarstrom gefahren werden
Dank einer Modellrechnung wussten die ETH-Forscher nun, wie viel PV-Strom jedem E-Mobil-Besitzer zu jedem Zeitpunkt für die Ladung seines Fahrzeugs zur Verfügung stand. Dabei trafen sie die Annahme, dass der Solarstrom prioritär für die Ladung des Elektromobils verwendet wird. Die maximale Ladeleistung betrug im Modell elf Kilowatt. Die Solaranlagen verfügten je nach Haus über eine Spitzenleistung von fünf bis 25 Kilowatt. Sie reichten in der Regel aus, das entsprechende Auto bei Sonnenschein mit voller Leistung zu laden.
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Schöpft man das Potenzial der intelligenten Steuerung konsequent aus, können die E-Mobile demnach zu 90 Prozent mit eigenem Solarstrom betankt werden. Wird der Solarstrom in einem Speicher gepuffert (andere Ladestrategie), sind die Fahrzeuge praktisch ausschließlich mit Solarstrom unterwegs. Die ETH-Forscher sehen Zwischenspeicher indes zwiespältig: Der Eigenverbrauch von grünem Strom lässt sich damit zwar noch ein wenig steigern. Die Nachhaltigkeitsbilanz des gesamten Ladesystems wird allerdings durch den Umstand getrübt, dass die Herstellung von Stromspeichern relevante CO2-Mengen verursacht. (nhp
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