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Wallbox mit Solar: So tankt das E-Auto Strom aus der Sonne

Das E-Auto mit Sonnenenergie tanken: IMTEST zeigt, wie es geht.

E-Auto wird zum aufladen an Wallbox angeschlossen
© Unspalsh Dcbel

Selbst produzierter Strom aus der Solaranlage auf dem Dach kann auch zum Laden des Elektroautos verwendet werden. Doch dazu braucht man eine entsprechende Wallbox. Sie muss mit der vorhandenen oder geplanten Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage) kompatibel sein und sollte, um möglichst viel Solarstrom tanken zu können, in ein Energiemanagementsystem eingebunden sein. Bei der Planung eines solchen Systems gibt es einige Punkte zu beachten. IMTEST nennt die Fakten.

Weißes E-Auto steht unter Carport und ist zum laden an einen Wallbox angeschlossen.
Viele Wallboxen lassen sich mit einer Photovoltaikanlage kombinieren. Dann tankt das Auto Strom aus der Sonne. © Unsplash / Dcbel

Auf die Nutzung des E-Autos kommt es an

Auch wenn es auf den ersten Blick selbstverständlich erscheint, dass man sein Elektroauto über eine Wallbox in die Photovoltaik-Anlage integriert. Eine Kostenersparnis geht damit aber nicht unbedingt einher. Wer sein E-Auto nur über Nacht zuhause an der Wallbox aufladen kann, weil er tagsüber mit dem Fahrzeug unterwegs ist, hat von einer Wallbox mit Solaranschluss wenig Nutzen. Steht das E-Auto hingegen die ganze Woche tagsüber die meiste Zeit zu Hause, kann sich eine Wallbox mit Solaranschluss langfristig durchaus rechnen.

Wird die Photovoltaikanlage mit einer Speicherbatterie kombiniert, hat das in Hinblick auf die Wallbox zwar den Vorteil, dass man aus diesem Speicher das E-Auto zu jeder Zeit laden kann. Sie ist nicht auf die direkte Sonneneinstrahlung angewiesen ist. Allerdings rechnet sich dies unter Kostenaspekten kaum, weil Speicherbatterien derzeit noch sehr teuer sind und nur zehn bis 15 Jahre halten. Die Anschaffungskosten für den Stromspeicher lassen sich über die eingesparten Netzstromkosten nämlich nur teilweise wieder hereinholen, aber eben nicht komplett.

Trotzdem wünschen sich immer mehr E-Auto-Fahrer eine Wallbox mit Solarstromanschluss. Schließlich geht es vielen Menschen nicht allein um eine Kostenersparnis. Sondern sie möchten auch aktiv zum Umweltschutz beitragen, woran eine solarstromgespeiste Wallbox zweifellos ihren Anteil hat.

Weißes E-Auto wird vor Solarpanels mit einem Stecker geladen
Soll eine Wallbox für das E-Auto in die PV-Anlage integriert werden, muss die Anlage groß genug geplant werden. © Getty Images


Photovoltaik-Anlage mit Wallbox planen

Wer noch keine Photovoltaik-Anlage besitzt und mit der neu anzuschaffenden Anlage auch sein E-Auto über eine Wallbox laden möchte, muss die Anlage groß genug planen. Der jährliche Stromertrag einer PV-Anlage mit 10.000 Kilowatt Spitzenleistung (10 kWp) beträgt etwa 8.000 kWh, in sonnenreichen Regionen auch mehr. Der Strombedarf eines Elektroautos beträgt bei einer jährlichen Kilometerleistung von 10.000 Kilometern rund 2.000 kWh. Mit den verbleibenden 6.000 kWh bleibt für einen durchschnittlichen Haushalt genügend Strom übrig. Bei einer deutlich höheren Jahresfahrleistung des E-Autos oder wenn es sich um ein leistungs- oder reichweitenstarkes Auto mit einer besonders großen Batterie handelt, sollte die Anlage allerdings größer geplant werden.

Da längst nicht alle Wallboxen mit allen Photovoltaik-Anlagen kompatibel sind, empfiehlt sich die Anschaffung beider Elemente. Und zwar der PV-Anlage fürs Haus und der Wallbox, aus einer Hand. Solche Angebote gibt es zum Beispiel von Wegatech, Enpal, Otovo, Enerix, Klarsolar und von einigen Stromanbietern wie den Stadtwerken München oder Vattenfall.

PV-Anlagen ohne Energiemanagement

Wer bei der Anschaffung des Systems aus Photovoltaik-Anlage fürs Haus und Wallbox fürs Auto die Kosten möglichst niedrig halten möchte, kann eine Anlage ohne Energiemanagement wählen. Bei dieser Variante speist der Strom aus der PV-Anlage zuerst die häuslichen Verbraucher. Nur der überschüssige Strom wird in den Akku des Elektroautos geladen. Bei anhaltend strahlendem Sonnenschein kann ein Teil oder sogar zeitweise die volle notwendige Ladeleistung für das E-Auto vom eigenen Solarstrom gedeckt werden. Bei einer kleinen PV-Anlage oder wenn es bewölkt ist, erhöht sich der Anteil des Netzstroms. Deshalb wird diese Ladestrategie auch Netzstromergänzung genannt.

Wer mit so einer Anlage ohne Energiemanagement möglichst viel Solarstrom ins Auto laden will, muss das System selbst kontrollieren und manuell eingreifen. Dabei wird der Ladevorgang über das Smartphone, am Fahrzeug oder an der Wallbox aktiviert oder deaktiviert. Zusätzlich kann die Ladestromstärke reguliert werden. Bei größeren Solaranlagen und guter Witterung lässt sich mit dieser Variante durchaus ein beachtlicher Solarstromanteil für die Wallbox des E-Autos abzweigen. Wer genügend Zeit und Spaß an dieser Tätigkeit hat, kann hier bei den Anschaffungskosten für PV-Anlage und Wallbox einiges an Geld sparen und trotzdem effizient Strom ins Auto tanken.


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PV-Anlagen mit Energiemanagement

Gegen ein computergesteuertes Energiemanagement kommt der Mensch aber in den meisten Fällen nicht an. Hier misst eine Software den aktuell eingespeisten Strom und reagiert blitzschnell und vollautomatisch auf jede Veränderung. Das Energiemanagement-System weiß zu jeder Zeit, wie viel Strom von der PV-Anlage noch übrig ist, und lädt diesen umgehend über die Wallbox in das angeschlossene Elektroauto. Ist viel Solarleistung übrig, wird die Ladegeschwindigkeit erhöht. Bei wenig Sonne wird sie automatisch verringert. Auf diese Weise können E-Auto-Besitzer sicher sein, dass immer das Maximum des zur Verfügung stehenden Solarstroms in ihr Auto geladen wird. Das ist besonders effektiv, wenn das Auto tagsüber zu Hause bleibt und nur wenig andere Verbraucher eingeschaltet sind.

Intelligente Wallbox von ABL-Mobility
Ein Energiemanagementsystem verteilt den Solarstrom optimal zwischen Haushaltsverbrauchern und Wallbox. © ABL-Mobility

Voraussetzung dafür ist neben dem Energiemanagement-System selbst, also der Computersteuerung mit ihren Zusatzgeräten wie dem Energiezähler für den Stromfluss, eine dazu passende, intelligente Wallbox. Diese gibt es beispielsweise von Mennekes, Heidelberg, Pulsar, ABL oder Smartfox. Der Mehrpreis gegenüber einfachen Wallboxen und Photovoltaikanlagen ohne Energiemanagement kann, je nach Anlage, mehrere tausend Euro betragen. 

PV-Anlagen mit Energiemanagement und Speicher

Noch einmal deutlich teurer wird die Kombination aus Photovoltaikanlage fürs Hausdach, Energiemanagement mit intelligenter Wallbox und einem Batteriespeicher. Hier sollte man für ein Einfamilienhaus mit einem Vier-Personen-Haushalt etwa 25.000 Euro bis 35.000 Euro Investitionskosten veranschlagen. Das ist zwar viel Geld und amortisiert sich auch langfristig kaum, weil selbst mit dieser optimalen Kombination nicht genügend eigener Solarstrom produziert und gespeichert werden kann, um das ganze Jahr über das E-Auto unabhängig vom Netzstrom aufladen zu können. Dafür scheint in Deutschland die Sonne einfach nicht oft genug.



Doch wem es weniger um die Kostenersparnis mit einer solchen Anlage, sondern eher ums Prinzip der größtmöglichen Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz geht und um das gute Gefühl des praktizierten Umweltschutzes, der sollte sich zur PV-Anlage mit Energiemanagement noch den Batteriespeicher gönnen.

Ist dieser Stromspeicher im Haus groß genug ausgelegt, lädt er das E-Auto auch über Nacht oder tagsüber bei Regen. Allerdings ist das Laden und Entladen eines Stromspeichers nicht verlustfrei. So arbeiten Lithium-Ionen-Speicher in der Regel mit einem Wirkungsgrad von 90 Prozent. Das heißt, um einen 10 kWh großen Stromspeicher vollständig zu laden, sind knapp 11 kWh notwendig. Effizienter ist es, das Auto direkt zu laden, ohne den Strom zwischenzuspeichern.

Anbieter von Komplettsystemen mit aufeinander abgestimmten PV-Anlagen, Wallboxen, Energiemanagementsystemen und Batteriespeichern sind beispielsweise Sveasolar, LEW, Wegatech , Enpal oder Energieversum.

Das E-Auto als Stromspeicher

Jedes gängige Elektroauto hat eine Batterie, die viel größer ist als der Stromspeicher der heimischen PV-Anlage. Da liegt der Gedanke nahe, diese Batterie nicht nur zum Fahren, sondern auch zum Speichern des Stroms aus der Solaranlage auf dem Hausdach zu nutzen. Das könnte E-Auto-Besitzern den häuslichen Stromspeicher erübrigen und viel Geld sparen. Doch das ist noch Zukunftsmusik. Systeme, die ein E-Auto als Stromspeicher für eine Photovoltaikanlage berücksichtigen, sind in der Praxis noch nicht verfügbar. In den nächsten Jahren ist jedoch durchaus damit zu rechnen. Die Autohersteller sind darauf vorbereitet.

Fazit

Wer sein Elektroauto auch häufig tagsüber an die heimische Wallbox anschließen kann und Spaß am eigenhändigen Steuern der Photovoltaikanlage hat, braucht weder ein Energiemanagementsystem noch einen Batteriespeicher. Hier reicht eine kostengünstige PV-Lösung, um das E-Auto aufzuladen. Kann das Auto unter der Woche immer nur über Nacht geladen werden, weil es tagsüber unterwegs ist, empfiehlt sich eine PV-Anlage mit Energiemanagementsystem, um möglichst viel vom produzierten Solarstrom ins Auto zu leiten. Die optimale, aber auch teuerste Lösung ist eine Anlage mit Batteriespeicher. Sie lädt das E-Auto auch dann, wenn die Sonne nicht scheint.


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