HTW Berlin untersucht solares Laden in 730 Haushalten mit PV-Anlage und E-Auto
Die Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin hat 730 Haushalte mit Photovoltaikanlage, Batteriespeicher und Elektroauto untersucht. Das Ergebnis: Diese Haushalte erreichten im Mittel einen Autarkiegrad von 73 Prozent. Der jährliche Strombezug aus dem Netz sank dadurch von durchschnittlich 6.900 auf 1.900 Kilowattstunden.
Neben der Analyse der Energieflüsse betrachtete die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme auch das technische und marktbezogene Umfeld von Wallboxen und Elektrofahrzeugen in Deutschland.
Ausbauziel verfehlt: Markt für E-Autos hinkt hinterher
Bis 2030 sollen laut Bundesregierung mindestens 15 Millionen vollelektrische Pkw in Deutschland zugelassen sein. Ende 2024 lag der Bestand bei lediglich 1,7 Millionen – das entspricht etwa 3 Prozent aller Pkw. Die Neuzulassungen von E-Autos gingen im Vergleich zum Vorjahr um 27 Prozent zurück.
„Um das Ziel noch zu erreichen, bräuchten wir ein jährliches Marktwachstum von über 60 Prozent“, erklärt Nico Orth, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Mitautor der Studie.
Effizienzpotenzial bei Fahrzeugen und Wallboxen
Die Studie zeigt, dass viele heutige Elektrofahrzeuge auf schnelles Laden ausgelegt sind – was dem Konzept des solaren Ladens widerspricht. Dieses erfordert längere Ladezeiten mit niedriger Leistung.
Bei einer Ladeleistung von 1,4 Kilowatt erreichen im Mittel nur 76 Prozent der Solarenergie die Fahrzeugbatterie, bei 11 Kilowatt immerhin 90 Prozent. Damit bleiben die Ladegeräte der Fahrzeuge hinter dem Wirkungsgrad von PV-Wechselrichtern vergleichbarer Leistung zurück.
Auch im Stand-by-Betrieb besteht Optimierungsbedarf: Wallboxen können bis zu 20 Watt dauerhaft verbrauchen. Hochgerechnet auf eine Standzeit von 8.200 Stunden pro Jahr entspricht das einem Mehrverbrauch von rund 164 Kilowattstunden allein durch den Bereitschaftsbetrieb.
Dynamisches Überschussladen erhöht den Solaranteil deutlich
Die Analyse belegt, dass dynamisches Überschussladen den Anteil von Solarstrom in der Fahrzeugladung im Mittel um 25 Prozentpunkte steigert. Dabei passt die Wallbox die Ladeleistung automatisch an den jeweils verfügbaren Solarüberschuss an.
Der Zusatznutzen durch einen Batteriespeicher fällt dagegen geringer aus: Im Mittel erhöht er den Solaranteil nur um 9 Prozentpunkte. In drei Viertel der Fälle lag die Steigerung durch den Speicher bei weniger als 15 Prozentpunkten – da das Fahrzeug in den meisten Haushalten tagsüber geladen wird und der Speicher daher nur wenig zur Fahrzeugladung beiträgt.
Tipps zur Steigerung des solaren Eigenverbrauchs
Die Autoren geben konkrete Empfehlungen, um den Solaranteil beim Laden zu erhöhen:
Ladezeiten gezielt nach dem PV-Ertrag ausrichten
Elektrofahrzeuge regelmäßig mit der Wallbox verbinden
Ladeleistung an das PV-Angebot anpassen
Solaranlage großzügig dimensionieren
Bei einer durchschnittlichen Fahrleistung von 10.000 bis 15.000 Kilometern im Jahr können Haushalte mit 5 bis 10 Kilowatt installierter PV-Leistung rund 46 Prozent ihres Ladebedarfs solar decken. Bei 15 bis 20 Kilowatt installierter PV-Leistung steigt dieser Anteil auf rund 62 Prozent.
In Haushalten mit zusätzlicher Wärmepumpe liegt der gesamtstrombezogene Autarkiegrad im Mittel bei 59 Prozent. In 8 von 10 Fällen erhöht sich dieser Wert durch den Einsatz eines PV-Speichers um 13 bis 27 Prozentpunkte – gerade in den Wintermonaten zählt dabei jede verfügbare Modulfläche
