Elektroauto: Mit eigener Ladestation Solarstrom vom Dach laden

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Sie besitzen bereits oder planen den Kauf eines Elektroautos? Mit einer eigenen Ladestation und Photovoltaikanlage können Sie es auch mit Solarstrom vom Dach laden. Wir geben Tipps, was es hierbei zu beachten gibt.

Das Wichtigste in Kürze:

  • Um Ihr Elektroauto mit Solarstrom zu "betanken", benötigen Sie eine PV Anlage, eine Ladestation (Wallbox) und optional einen Solarspeicher sowie ein Energiemanagementsystem.
  • Am effektivsten ist es, wenn Sie Ihr Elektroauto tagsüber bei Sonnenschein laden.
  • Die Auswahl eines für Sie passenden Elektroautos ist wichtig, da sich hieraus zum Beispiel Vorgaben zu Stecker-Anschluss oder Ladeleistung ergeben.
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Wie kann ich mein Elektroauto Zuhause mit Solarstrom laden?

Um Ihr Elektroauto mit Solarstrom zu laden, benötigen Sie eine Photovoltaikanlage (PV), eine Ladestation (Wallbox) und optional einen Batteriespeicher sowie ein Energiemanagementsystem.

Sie sollten wissen, dass Sie Solarstrom ohne einen Batteriespeicher nur in dem Moment nutzen können, in dem er produziert wird. Wollen Sie also Ihr E-Auto mit Solarstrom laden, ist dies tagsüber bei Sonnenschein am effektivsten. Zudem muss die PV-Anlage ausreichend groß dimensioniert werden, um sowohl den Strombedarf im Haus zu decken, als auch das Elektroauto zu laden. E-Autos werden aus technischen Gründen mit mindestens 1,4 kW geladen. So viel Leistung sollte nach Abzug des Haushaltsbedarfs übrig sein. Je höher die Leistung Ihrer Solaranlage, desto größer ist der Solarstrom Anteil im E-Auto. Ist kein Solarstrom vorhanden, wird Ihr Auto mit Strom aus dem Netz geladen.

Kann ich das Elektroauto an einer normalen Steckdose laden?

Theoretisch ist das Laden an einer haushaltsüblichen Schuko-Steckdose möglich, davon ist aber aus Sicherheitsgründen abzuraten. Haushaltssteckdosen sind nicht für stundenlange Dauerbelastung unter hohen Strömen größer 10 Ampere ausgelegt und sollten deshalb nur im Notfall für das Laden von Elektrofahrzeugen genutzt werden. Sie können überhitzen und zu einem Sicherheitsrisiko werden. Sie sollten immer eine fest installierte Ladestation bevorzugen. Zudem ist die Ladeleistung mit 2,3 Kilowatt (kW) gering und es dauert in der Regel mehr als 10 Stunden, um eine gängige E-Auto Batterie vollständig aufzuladen.

Warum lohnt sich eine eigene Ladestation?

Das wichtigste Bindeglied zwischen der PV-Anlage und dem Elektroauto ist die Ladestation, auch Wallbox genannt. Wallboxen sind speziell für den Ladebetrieb von Elektrofahrzeugen ausgelegt. Die üblichen Ladeleistungen liegen zwischen 1,4 kW und 22 kW (für den Heimbedarf). Daraus ergeben sich durchschnittliche Ladezeiten von 2 bis 6 Stunden, was jedoch nicht nur von der Leistung der Wallbox, sondern auch von der Ladeleistung des E-Autos abhängig ist.

Worauf muss ich beim Kauf einer eigenen Ladestation achten?

Orientieren Sie sich bei der Auswahl und dem Kauf einer Wallbox an den Anforderungen, die von Ihrem E-Auto gestellt werden. Wallboxen gibt es in verschiedenen Ausführungen: Sie unterscheiden sich in Ihrer Bauart, in der Ladeleistung, bei der Ausstattung der Steckertypen und den Anschaffungskosten. Es gibt Ladestationen mit Buchsen, in denen das im Auto mitgeführte Kabel angeschlossen wird. Häufiger sind inzwischen Wallboxen mit fest installierten Kabel und Stecker, der wie beim Tanken an der Zapfsäule in das Auto gesteckt wird.

Darf ich eine Ladestation selbst anschließen und installieren?

Nein, Ladestationen dürfen nur vom Elektro-Fachbetrieb installiert werden und müssen vorher beim Netzbetreiber angemeldet oder ggf. genehmigt werden. Am besten lassen Sie auch die vorhandene Elektroinstallation im Vorfeld überprüfen. Wenn möglich, wählen Sie immer einen größeren Kabelquerschnitt (oder ggf. Leerrohre) als eigentlich für die aktuelle Ladestation erforderlich ist. Der Aufwand für eine eventuelle spätere Erweiterung der Ladeleistung ist dann viel geringer. Darauf sollten Sie die Fachbetriebe direkt ansprechen.

Wo muss die Ladestation installiert werden? Was mache ich, wenn ich keine Garage habe oder in einer Mietwohnung wohne?

Eine heimische Ladestation wird im günstigsten Fall in unmittelbarer Nähe des eigenen Stellplatzes installiert. Die – teilweise an den Wallboxen installierten – Ladekabel gibt es in unterschiedlichen Längen. Welche Länge Sie genau benötigen, muss immer individuell abgewogen werden.

Verbraucher:innen ohne festen Stellplatz (auch „Laternenparker:innen“ genannt) sind aktuell auf öffentliche Ladestationen angewiesen, die zurzeit von verschiedenen Beteiligten (Kommunen, Energieversorgungsunternehmen und Automobilfirmen) angeboten werden.

Mieter:innen mit festem Stell- oder Tiefgaragenplatz auf dem Gelände der Wohnanlage können inzwischen die Installation einer Ladestation bei ihren Vermieter:innen auf eigene Kosten verlangen. Grundlage dafür bietet das § 554 BGB. Einen Leitfaden zur Anschaffung einer heimischen Wallbox für Mieter:innen und Eigentümer:innen finden Sie auf der Seite des ADAC.

Welche Ladeleistung für die Ladestation ist die richtige?

Wallboxen gibt es mit 11kW und 22 kW Leistung. Je höher die Leistung der Ladestation ist, desto schneller lässt sich die Fahrzeugbatterie aufladen.

Eine 22 kW Wallbox lädt doppelt so schnell im Vergleich zu einer mit 11 kW Leistung, vorausgesetzt, dass das Ladesystem Ihres E-Autos ebenfalls 22 kW Leistung aufnehmen kann. Die angegebene Leistung einer Ladestation bezieht sich auf eine 3-phasige Ladung. Manche E-Fahrzeuge besitzen jedoch nur einen 1-phasigen Laderegler. Das bedeutet, dass beispielsweise bei einer 11 kW Wallbox nur  maximal 3,7 kW (bei 16 Ampere Absicherung) fließen können – also ein Drittel der Nennleistung. Das sollten Sie bei der Wahl eines Autos und einer Wallbox beachten, vor allem wenn Sie eine möglichst schnelle Ladung wünschen. 

Wallboxen fallen in den Regelungsbereich der Niederspannungsanschlussverordnung (NAV). Es besteht eine Meldepflicht beim Netzbetreiber und ab 12 kW (§19 NAV) eine Genehmigungspflicht. Beachten Sie demzufolge, dass eine Wallbox mit 11 kW Leistung einer Anmeldepflicht, mit 22 kW auch einer Genehmigungspflicht bei Ihrem Netzbetreiber unterliegt.

Gibt es Fördermittel für Ladestationen?

Wallboxen werden zur Zeit von der Kfw-Förderbank des Bundes aus Steuermitteln gefördert. Eine Voraussetzung, um die Förderung beantragen zu können: Der Strom fürs Laden muss von erneuerbaren Energien stammen, zum Beispiel von einer eigenen PV-Anlage oder aus einem Ökostrom Tarif. Pro Ladepunkt gibt es 900 € Förderung (eine Ladestation kann auch mehrere Ladepunkte haben). Gefördert werden Wallboxen mit einer Leistung von 11 kW, die intelligent gesteuert werden und mit anderen Komponenten aus dem Stromnetz (zum Beispiel Energiemanagementsystem oder Smart Meter Gateway) kommunizieren können. Energiemanagementsysteme sind ebenfalls förderfähig.

Beachten Sie, dass Sie jegliche Installationsarbeiten – sei es nur für die Verlegung von Kabeln für die Elektronik – erst nach der Bewilligung des Antrags in Auftrag geben. Ansonsten kann Ihr Antrag abgelehnt werden.

Weitere Zuschüsse vom Bundesland, von der Kommune oder durch Ihr Energieversorgungsunternehmen sind ebenfalls möglich, allerdings sind diese in Regel nicht mit der Kfw-Förderung kombinierbar. Die Förderlandschaft verändert sich stetig. Prüfen Sie Ihre Möglichkeiten, welche Förderungen möglich sind, welche kombinierbar sind und welche für Sie als Privathaushalt in Frage kommen!

Brauche ich einen zweiten Stromzähler?

Vorab sollte sich die Installationsfirma immer mit dem örtlichen Netzbetrieb abstimmen, ob an Ihrem Wunschort eine Ladestation installiert werden kann und wenn ja, unter welchen Voraussetzungen. Das ist immer eine Einzelfallentscheidung des Netzbetriebs.

Haben Sie große Stromverbraucher wie Durchlauferhitzer oder Nachtspeicheröfen im Haus, kann es sein, dass die vorhandenen Stromzähler mit einer höheren Belastung durch das E-Auto überfordert wären. Deshalb könnten einige Netzbetriebe gerade bei größeren Ladestationen (z.B. 22 kW) einen eigenen Stromzähler vorschreiben, für den daraufhin ein zusätzlicher Stromvertrag und Zählerplatz benötigt wird.

Sobald der Strom für das E-Auto über einen separaten Zähler abgerechnet wird, lässt sich der Solarstrom jedoch nicht mehr direkt zum Laden des E-Autos nutzen. Sie müssten dann gemeinsam mit Ihrer Elektrofachkraft nach einer Lösung suchen, um den eigenen Ökostrom doch für das Fahrzeug zu verwenden. Eine Möglichkeit könnte eine kleinere Ladestation sein, um den zusätzlichen Stromzähler zu vermeiden.

Es gibt auch Ladestationen, die bereits integrierte Stromzähler besitzen. Diese müssen jedoch abrechnungsfähig sein. Auch dazu erhalten Sie beim Fach- oder herstellenden Unternehmen Auskunft. Falls Ihnen nichts anderes übrig bleibt, als neue Zählerplätze einrichten zu lassen, verteuert dies die Installation erheblich.

Lohnt sich ein Batteriespeicher, um den Solarstromanteil beim Laden zu erhöhen?

Um den Solarstromanteil in Ihrem E-Auto zu erhöhen, können Sie zusätzlich einen Betteriespeicher anschaffen. Dieser speichert tagsüber den durch die PV-Anlage produzierten Strom und macht ihn auch nachts nutzbar.

Ökologisch ist ein Batteriespeicher durchaus sinnvoll, allerdings Stand Mitte 2021 noch nicht sehr wirtschaftlich.

Die Anschaffungskosten eines PV-Speichers sind noch zu groß im Vergleich zum Anteil an Strom, den Sie dadurch einsparen können.

Welchen Vorteil hat ein Energiemanagement-System?

Für die optimale Nutzung des Solarstroms aus PV-Anlage und Batteriespeicher empfiehlt sich die Anschaffung eines Energiemanagementsystems. Diese Steuerungen können die Ladegeschwindigkeit des Autos an die momentane Leistung der PV-Anlage anpassen. Ist viel Solarleistung übrig, wird die Ladegeschwindigkeit erhöht, bei wenig Sonne wird sie automatisch verringert. Ausführlichere Informationen zu Energiemanagementsystemen finden Sie hier.

Welche Steckertypen bei Elektroautos gibt es? Wirken sich die Unterschiede der Ladekabel auf die Ladeleistung aus?

In Deutschland sind 4 Steckertypen für E-Autos am weitesten verbreitet: Zwei davon eignen sich für den Wechselstromanschluss (AC Laden) zu Hause,  zwei weitere für die Schnellladung mit Gleichstrom (DC Laden) für unterwegs. Welchen Anschluss Sie für Ihre Wallbox benötigen, hängt von der Wahl Ihres E-Autos ab. 

  • Der sogenannte Typ-2-Stecker gilt als der europäische Standardanschluss für E-Autos und hat in Deutschland und Europa die weiteste Verbreitung. Er kann eine Ladeleistung von bis zu 43 kW übertragen (ausschließlich Wechselstrom). 
  • Der sogenannte Typ-1-Stecker ermöglicht einphasige Ladeleistungen bis zu 7,4 kW. Er wird vor allem in Automodellen aus dem asiatischen Raum verwendet, weshalb es in Europa kaum Ladesäulen mit fest angebrachtem Typ 1-Ladekabel gibt. Mithilfe von Adapterkabeln können Typ-2-Ladesäulen genutzt werden.
  • Der Combo- oder CCS-Stecker (Combined Charging System) ist für die Schnellladung mittels Gleichstrom vorgesehen. Theoretisch sind derzeit bis zu 170 kW Leistung möglich, in der Realität liegt die Ladeleistung jedoch deutlich darunter. Diese Steckerverbindung ist quasi ein erweiterter Typ-2 Stecker. E-Autos besitzen in der Regel einen Anschluss in dem sowohl der CCS-, als auch der Typ-2 Stecker hinein passen. Für die Schnellladung in Europa mittels Gleichstrom ist dieser Steckertyp weit verbreitet. 
  • Der meist bei japanischen Herstellern für die schnelle Gleichstromladung genutzte Stecker ist der ChaDeMo-Stecker. Hier können derzeit Ladeleistungen von etwa 50 kW erzielt werden, theoretisch sind aber auch 100 kW möglich. Bidirektionales Laden ist auch möglich.

Manche Steckertypen sind mittels Adapterkabel miteinander kompatibel. In der Regel gehört zur Ausstattung eines E-Autos ein Kabel mit einem zum Fahrzeug passenden Stecker und einem Stecker für die Ladestationen. In wenigen Fällen kann es vorkommen, dass E-Auto-Hersteller exklusive Stecker anbieten.

Die Elektroauto Batterie speichert ausschließlich Gleichstrom (DC). Um den netzüblichen Wechselstrom (AC) umzuwandeln, ist entweder im E-Auto (AC-Laden) oder in der Wallbox (DC-Laden) ein Gleichrichter vorhanden.

Diese Steckertypen gibt es:

Welches Elektroauto ist das richtige für mich? Das sollten Sie zu Batterie, Reichweite und Ladegeschwindigkeit wissen

Das Herzstück eines jeden Elektrofahrzeugs ist die Batterie. In modernen E-Autos werden größtenteils Lithium-Ionen-Akkus verbaut. Die Batterie ist aufgrund ihrer begrenzten Kapazität ein großer Faktor für die Ladegeschwindigkeit und die erzielbare Reichweite des jeweiligen E-Automobils. Die nutzbare Akku-Kapazität liegt durchschnittlich zwischen 30 und 80 kWh, sodass Sie mit einer Vollladung unter realistischen Bedingungen zwischen 150 und 400 km weit fahren können. Je größer der Speicher, desto größer die Reichweite, allerdings auch: desto höher die Anschaffungskosten (und der Rohstoffverbrauch für die Batterie).

Unter realen Bedingungen kann der Akku nicht vollständig für das Zurücklegen von Strecken genutzt werden. So verlieren Elektroautos im Sommer erfahrungsgemäß rund 20 % ihrer Reichweite, weil zusätzlich Strom für die Kühlung des Akkus und die Klimaanlage benötigt wird. Im Winter kann sich die Reichweite sogar bis zu 40 % verringern, weil unter anderem die Heizung zusätzliche Energie verbraucht.
Wie viel Energie ein Elektroauto für eine Strecke von 100 km braucht, hängt von der Größe und dem Gewicht (vor allem der Batterie) ab. Ein weiterer Faktor ist die Fahrweise und ob Sie eher kurze Strecken in der Stadt fahren, oder eher lange Strecken über die Autobahn.

Elektroautos sind in der Stadt sehr sparsam, da der Akku stets einen Teil der Bremsenergie zurückgewinnen kann.

Durchschnittlich verbrauchen E-Autos zwischen 15 bis 25 kWh pro 100 km, je nach Modell.

Die Ladezeit ist abhängig von der Leistung der Ladestation, dem Laderegler im Fahrzeug und der Batteriekapazität. Die schwächste Komponente bestimmt die maximal mögliche Ladeleistung. Zum Beispiel: Bei einer Leistung von 22 kW können in einer Stunde (abzüglich Verluste) etwa 20 kWh Energie "getankt" werden, was durchschnittlich einer Reichweite von 100 km entspricht. Ab einem Ladezustand von 80 % verringert sich in der Regel die Ladeleistung der Batterie.

Was kostet ein Elektroauto im Vergleich zum Verbrenner?

Die Anschaffungskosten für Elektroautos variieren je nach Herstellungsfirma, Batteriegröße und Komfort. Bereits heute gibt es E-Autos, die in der Anschaffung günstiger sind als vergleichbare Verbrenner-Modelle – auch dank staatlicher Förderung. Bis zu 9000 € gibt es als Umweltbonus von Staat und Hersteller.

Die Wartungskosten sind bei einem Elektroauto in der Regel deutlich geringer als bei Wagen mit Verbrennungsmotoren. Das liegt daran, dass manche Schritte wie etwa der Öl- und Zahnriemenwechsel komplett entfallen.

Die Energiekosten während des Betriebs sind bei Elektrofahrzeugen deutlich geringer als bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren. Durchschnittlich verbraucht ein E-Auto etwa 20 kWh pro 100 km (der Energieverbrauch variiert je nach Modell). Kalkuliert man mit einem Preis von 30 ct/kWh (Haushaltsstrom), so ergibt sich ein Preis von 6€ pro 100 km. Je mehr Sonnenstrom in Ihrem Tank landet, desto günstiger wird die Fahrt. Zum Vergleich: Bei einem durchschnittlichen Benzinverbrauch von 8l pro 100 km und einem Benzinpreis von aktuell etwa 1,50€/l ergibt sich ein Preis von 12€ für eine Strecke von 100 km.
Da die Bundesregierung den Verkauf von E-Autos vorantreiben möchte, sind E-Fahrzeuge, die bis Ende 2025 erstmalig zugelassen werden, bis zum 31.12.2030 von der KFZ-Steuer befreit.

In einer gesamten Kostenbilanz sollten Sie die Faktoren Anschaffungs-, Wartungs-, Reparatur- & Betriebskosten, sowie die Versicherung und den Wertverlust berücksichtigen. Einen regelmäßig aktualisierten Kostenvergleich zwischen einigen Modellen können Sie auf der Website des ADAC nachlesen.

Wie umweltschädlich ist ein Elektroauto?

Die Ökobilanz von Elektroautos und Verbrennern ist ein zum Teil in der Öffentlichkeit heiß diskutiertes Thema. Aktuelle Studien zeigen, dass E-Autos bereits heute in Ihrem gesamten Lebensweg einen Klimavorteil gegenüber Verbrennern haben. Der Strommix spielt dabei eine entscheidende Rolle.

Fakt ist, dass E-Autos umso weniger Co2 ausstoßen, je mehr Ökostrom in Ihrer Batterie landet – beispielsweise direkt von der PV Anlage auf dem Dach. Vollständig mit Ökostrom beladen verursachen Elektrofahrzeuge keine Co2 Emissionen während des Betriebs.

Am meisten Energie wird bei der Herstellung der Batterien verbraucht. Doch durch effizienteren Produktionsprozesse, einem höheren Anteil an erneuerbaren Energien im Strommix und verbesserter Batteriezelltechnik verbessert sich die Klimabilanz der Batterieherstellung stetig.

In Teilen kritisch zu bewerten sind aktuell die Umweltauswirkungen und sozialen Missstände bei der Gewinnung mancher für die Batterien notwendigen Rohstoffe  – vor allem Lithium und Cobalt. Hier zeichnen sich jedoch für die Zukunft Verbesserungen durch strengere Produktionsgesetzgebung, verbessertes Recycling und Forschung an Rohstoffalternativen ab.

Bidirektionales Laden: Das Elektroauto als Stromquelle nutzen

Der steigende Anteil an elektrisch betriebenen Fahrzeugen in der individuellen Mobilität stellt eine Herausforderung für das Stromnetz der Zukunft dar. Bidirektionales Laden bedeutet, dass E-Autos nicht nur mit Strom beladen werden, sondern auch als Stromquelle zur Verfügung stehen können. Das Be- und Entladen eines Elektroautos mit Solarstrom setzt nicht nur voraus, dass die Ladestation dies technisch gewährleisten kann, sondern auch, dass das Elektroauto selbst das Laden in beide Richtungen unterstützen muss. Kombiniert mit intelligenten Energienetzen und –managementsystemen können so erneuerbare Energien in Zukunft potentiell effektiver genutzt werden.

Zwei durchaus in der Zukunft praktisch umsetzbare Modelle sind V2H – Vehicle To Home und V2G – Vehicle to Grid. Bei V2H können E-Autos als Stromquelle zuhause genutzt werden. V2G bezeichnet die Verknüpfung des E-Fahrzeugs mit dem Stromnetz, sodass es auch Strom einspeisen kann bei Bedarf. Letzteres ist aber in der Praxis nicht so einfach umsetzbar und wird gegebenenfalls erst in Zukunft eine Rolle spielen. Aktuell ist bidirektionales Laden nur über ChaDeMo Stecker möglich.