Solaranlage und E-Auto – neue Studie unterstreicht Praxistauglichkeit

Solaranlage und E-Auto– neue Studie unterstreicht Praxistauglichkeit

Nach aktuellen Erhebungen lieferten in 2021 nahezu 2 Millionen Solaranlagen fast 10 % des in Deutschland produzierten Stroms. Mitunter den staatlichen Fördergeldern ist es zu verdanken, dass sich immer mehr private Haushalte für die nachhaltige und umweltschonende Technologie entscheiden. Gerade in Zeiten einer wachsenden Elektromobilität ist eine weitere Zunahme zu erwarten. Wissenschaftler der ETH Zürich haben das Wachstum der Elektromobilität und der Solarstrom-Produktion gedanklich zusammengeführt und näher untersucht.

Fehlende Flexibilität – eine häufige Sorge

Viele E-Autofahrer laden ihr Fahrzeug noch nicht mit selbst produziertem Sonnenstrom auf und geben als Hauptgrund an, dass sie eine fehlende Flexibilität befürchten. Es besteht die Sorge, mit dem Elektrofahrzeug tagsüber weniger fahren zu können, da die Solaranlage und damit die Sonnenenergie nur dann effektiv genutzt werden kann, wenn das E-Auto in den sonnenreichen Stunden aufgeladen wird.

Ob selbsterzeugter Strom oder doch die Energie von einem Stromanbieter, die Ladezeit kann für die unterschiedlichsten Aktivitäten genutzt werden. In einem Online Casino um echtes Geld spielen, ist eine der denkbaren Möglichkeiten. Ausreichend Abwechslung wird geboten, da von Kartenspielen bis hin zu Spielautomaten verschiedene Angebote zur Auswahl stehen. Mit viel Glück kann sogar das Kapital für eine Solaranlage erspielt werden.

Martin Raubal, seines Zeichens Professor für Geoinformations-Engineering, hat zusammen mit seinem Forschungsteam überprüft, ob ein Laden auch ohne Hausspeicher praktikabel und damit die Sorge vieler E-Autofahrer unbegründet ist.

Solaranlage und E-Auto– neue Studie unterstreicht Praxistauglichkeit

Auf diesen Daten baut die Studie auf

Bei der Studie wurde das Fahrverhalten von 78 Elektroautofahrern näher betrachtet und ausgewertet. Die Studienteilnehmer wohnten im Regelfall in einem Einfamilienhaus und benutzten ihr E-Auto den Tag über mehrere Male. Zehn Monate lang wurde das Nutzerverhalten auf die Minute genau festgehalten. Die ETH-Forscher konnten daher genau betrachten, wann die Elektrofahrzeuge genutzt und geladen wurden.

Die Fahrzeuge wurden meistens an der heimischen Ladestation mit regulärem Netzstrom geladen. Im Rahmen eines streng wissenschaftlichen Gedankenexperimentes statteten die Forscher die 78 Elektroautofahrer mit einer Photovoltaikanlage aus. Hierfür wurde über die Anschrift das jeweilige Haus ermittelt und die jeweils verfügbare Dachfläche mittels Geodaten berechnet. Schließlich wurden die Flächen virtuell mit Photovoltaik-Modulen bedeckt. Im Anschluss wurde anhand von historischen Wetterdaten der potenzielle Solarstrom-Ertrag im Datenerhebungszeitraum ermittelt. Die Verschattung durch Bäume, Nachbargebäude und andere Objekte wurde bei den Berechnungen berücksichtigt.

Eine Frage der richtigen Ladestrategie

Der Untersuchung lag die Annahme zugrunde, dass der virtuelle Solarstrom in erster Linie für die E-Auto-Ladung verwendet wird. Im Modell betrug die maximale Ladeleistung 11 Kilowatt (kW). Je nach Haus verfügten die PV-Anlagen über eine Spitzenleistung von 5 bis 25 kW. Demnach war bei Sonnenschein ausreichend Energie vorhanden, um das entsprechende Fahrzeug mit voller Leistung aufzuladen.

Vier verschiedene Ladestrategien wurden von den Forschern durchgerechnet. Bei der ersten Ladestrategie konnte der Sonnenstrom lediglich 15 Prozent des jährlichen Strombedarfs decken. Eine einfache intelligente Steuerung (Smart Charging) wurde bei der zweiten Ladestrategie hinzugezogen und stellte sicher, dass vorzugsweise der hauseigene Solarstrom für die Akkuladung verwendet wird. Schon konnte der PV-Strom auch ohne Zwischenspeicher mehr als die Hälfte des Strombedarfs decken. Die konsequente Ausschöpfung des Potenzials der intelligenten Steuerung bei der dritten Ladestrategie brachte eine Deckung von 90 Prozent zutage. In Verbindung mit einem Energiespeicher konnte bei der vierten Ladestrategie ein Wert von 99 Prozent erreicht werden.

Die Forscher stellten als Hauptergebnis fest, dass E-Autofahrer ihre Fahrzeuge ohne Beschränkungen nutzen und gleichzeitig überwiegend mit eigenem Solarstrom laden können, ohne auf einen Zwischenspeicher angewiesen zu sein.