Die Nachfrage nach Photovoltaik inklusive Ladeinfrastruktur zieht schon seit vergangenem Jahr merklich an. Über 80 Prozent der Neukunden, die sich für Photovoltaik interessieren, wollen sie mit einer Ladebox für ihr Elektrofahrzeug verbinden. Auch wenn es schon eine Photovoltaikanlage im Bestand gibt, sagen rund 80 Prozent der Kunden derzeit, dass sie den Strom auch für das Laden eines E-Pkw nutzen möchten.
Die Möglichkeiten, das Elektroauto mit überschüssigem Solarstrom zu laden, unterscheiden sich jedoch in Abhängigkeit von der Wohnsituation. Vor allem für Eigenheimbesitzer lohnt sich dieser Ansatz, weil sie damit ihren Eigenverbrauch optimieren und steigern. Anders ist es bei Bewohnern von Mehrfamilienhäusern.
Solaranlage richtig auslegen
Auch für sie wird Photovoltaik immer interessanter. Die Dachfläche bei den typischen Acht-Familien-Häusern mit zwei Wohnungen pro Etage reicht häufig nicht aus, um die benötigte Leistung für die Wohnungsverbräuche plus eine Ladeinfrastruktur für Elektroautos bereitzustellen. In diesen Fällen muss immer noch viel Ökostrom aus anderen Quellen hinzukommen.
Die Planung eines Systems zum Laden von Überschuss aus der Solaranlage hängt unter anderem von der Größe des Elektroautos ab und davon, wie stark es genutzt wird und ab welcher Ladung das E-Auto überhaupt losfahren kann. Voraussetzung nach heutigem Stand der E-Auto-Technik sind im einphasigen Ladebetrieb mindestens 1,4 Kilowatt überschüssiger Strom beziehungsweise eine überschüssige Stromstärke von mindestens sechs Ampere. Wenn das Fahrzeug dreiphasig geladen wird, müssen mindestens 4,2 Kilowatt an elektrischer Leistung vorhanden sein.
Komponenten miteinander verbinden
Bei der Berechnung der Mindestgröße der Photovoltaikanlage werden alle anderen elektrischen Verbraucher berücksichtigt, wie etwa Durchlauferhitzer, Klimaanlage, Wärmepumpe und weitere. Ein zusätzlicher Batteriespeicher ist vor allem dann sinnvoll, wenn mehr Autarkie erreicht werden soll. Hier muss aber berücksichtigt werden, dass ein großer Batteriespeicher im Winter aufgrund der reduzierten Photovoltaikproduktion fast nie voll ist. Dazu kommen Zyklenverluste der Batterie. Dafür ist es aber möglich, das Elektroauto nach einem sonnigen Tag in den Abendstunden mit Solarstrom zu versorgen, was vor allem für Pendler interessant ist.
Wenn die Fragen zur Dimensionierung der Solaranlage geklärt sind, geht es immer darum, welche Komponenten eingesetzt werden sollen. Elektrotechniker sollten immer darauf achten, dass die installierten Produkte neuen Normen entsprechen und auch Softwareupdates ermöglichen. Bei einem Überschussladesystem bedeutet das, dass die Ladestation über eine Netzwerkschnittstelle wie Modbus-TCP/IP verfügen sollte.
Foto: Envision Digital/K. Seifert
Geräte über Plattform kontrollieren
Zudem stellt sich für Elektrotechniker immer die Frage der Kompatibilität: Welche Produkte sind kompatibel mit den bestehenden Komponenten wie einer schon installierten Photovoltaikanlage oder dem vorhandenen Elektrofahrzeug? Was kann ich miteinander verknüpfen, um die gewünschte Funktionalität herzustellen?
Hier hat sich die Zusammenarbeit mit einem Softwareunternehmen bewährt, das den Schwerpunkt auf die Installation vernetzter und intelligenter Lösungen legt. Eines dieser Unternehmen ist beispielsweise Envision Digital. In Deutschland bietet das Unternehmen mit „Charging by EnOS“ eine Komplettladelösung für Privatpersonen und Flotten an. Das Paket besteht aus einer Ladebox, dem Installations- und Wartungsservice sowie Strom aus erneuerbaren Energiequellen. Das Besondere hier ist die unternehmenseigene Softwareplattform EnOS als Betriebssystem.
Dieses kombiniert künstliche Intelligenz mit dem Internet of Things. Über die Plattform werden verschiedene Geräte wie Ladeboxen und auch Photovoltaikanlagen vernetzt und Muster zur Energienutzung analysiert, wie zum Beispiel typische Fahrstrecken und Standzeiten. Darauf basierend werden dann optimierte Ladevorgänge vorgeschlagen.
Eigenverbrauch optimieren
Die Solaranlage, der Eigenverbrauch und das Energiemanagement des gesamten Gebäudes können in die Analyse einbezogen werden. Dabei ist Charging by EnOS ist eine herstelleroffene Lösung, die es erlaubt, bei jedem Kunden die individuell optimale Ladestation einzusetzen beziehungsweise den unterschiedlichen Leistungsbedürfnissen mit 3,7, 7,3, elf oder 22 Kilowatt Ladeleistung gerecht zu werden. Wichtig ist, dass die Ladestation entsprechenden Standards entspricht, sprich das Open-Charge-Point-Protokoll (OCPP) unterstützt. Außerdem sollte sie für die Abrechnung vor allem in Mehrfamilienhäusern und beim Laden in der Firma auch eichrechtskonform sein. Envision Digital präqualifiziert dies durch eigene ausführliche Tests, um Bugs auszuschließen.
Außerdem müssen funktionale Ansprüche bei der Wahl der Ladestation berücksichtigt werden. Eine zentrale Frage ist die, ob das Ladekabel bereits integriert ist oder nicht. Denn nicht jeder Autobesitzer will vor dem Laden erst einmal das Ladekabel aus dem Kofferraum graben. Dabei sollten Komponenten eingesetzt werden, die viel Flexibilität erlauben – sowohl hinsichtlich der Nachrüstung als auch des Betriebs. Dazu gehören auch Systeme zur Eigenverbrauchsoptimierung wie das von Solar Manager aus der Schweiz. Dies ist eine kleine Hardwarebox, die Wechselrichter, Batteriespeicher, Ladeboxen, Wärmepumpen, Heizstäbe und Klimaanlagen verschiedenster Hersteller verbindet.
Aus der Ferne steuerbar
Wichtig ist hier, dass die Geräte der Kundeninstallation auch aus der Ferne steuerbar sind, wie es beim Solar Manager und dem EnOS von Envision Digital der Fall ist. Sobald der Kunde selbst von der Softwareseite her eingreifen kann und der Elektrobetrieb kein Dashboard hat, mit dem er eine Konfiguration sauber abspeichern kann, kommt es immer wieder zu Problemen. Dies kann allerdings durch die Auswahl und Prüfung von Komponenten ausgeschlossen werden.
Der andere Weg sind sogenannte All-in-one-Systeme. Diese haben den Nachteil, dass es bei späteren Erweiterungen des Systems zu Problemen mit Fremdkomponenten kommen kann. Das muss aber nicht sein. Denn viele Wechselrichterhersteller haben verstanden, dass die Ladebox ein interessantes Thema ist und sie dieses Produkt im Portfolio brauchen. Sie haben aber auch einen Vorteil. Denn All-in-one-Systeme sind anwenderfreundlich mit einer einzigen App. Auch sie können in der Regel später mit Ladestationen von anderen Herstellern ergänzt werden. Der Nachteil dabei ist, dass diese dann in einer separaten Apps gesteuert werden.
https://www.envision-digital.de
Der Autor
Torsten Breitbach
ist Elektromeister und Spezialist für die Kopplung von Ladeboxen und Photovoltaik bei Envision Digital.
Foto: Fenecon
