30.04.2025 – Eine neue Studie der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin) untersucht, wie der Solaranteil durch dynamisches Überschussladen gesteigert werden kann.
Im Rahmen der Studie „Solares Laden von Elektrofahrzeugen“ untersuchte die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme der HTW Berlin – mit Unterstützung der Fronius International GmbH – das Marktumfeld für solares Laden von Elektrofahrzeugen, Wallboxen und die Energieflüsse von 730 Haushalten. Dabei fanden die Forscher:innen heraus, dass der Solaranteil der in der Studie untersuchten Fahrzeugladungen im Durchschnitt bei 53 Prozent liegt. Kommt noch ein Batteriespeicher mit ins Spiel, erhöht sich dieser Solaranteil von im Mittel 53 Prozent um weitere 9 Prozentpunkte – was im Gegenzug den Anteil des direkten Strombezugs aus dem Netz verringert.
Mittelwerte (Median) unterschiedlicher zentraler Kenngrößen der Betriebsdatenanalyse von Wallboxen in Wohngebäuden. (Bild: Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin)
Dynamisches Überschussladen
Ein weiteres Ergebnis zeigt, dass 68 Prozent der analysierten Haushalte innerhalb einer Woche mehr als dreimal das Elektrofahrzeug laden – und dies vornehmlich zur Mittagszeit, wenn die Solarstromausbeute in der Regel höher ist als abends. Anhand der gewonnenen Daten konnte das Wissenschafts-Team zudem die Vorteile einer dynamischen Überschussladung gegenüber einer ungesteuerten Ladung nachweisen. Der Studiendefinition nach folgt die Ladeleistung der Wallbox beim solaren Überschussladen der sogenannten Differenzleistung: Diese setzt sich aus der aktuellen Solarleistung abzüglich des momentanen Strombedarfs des Haushalts zusammen. Auf Änderungen – beispielsweise durch einen Wolkendurchzug oder einen Anstieg des Strombedarfs – passt die Wallbox die Ladeleistung entsprechend der neuen Differenzleistung an. Das Ziel dabei: So viel Solarstrom wie möglich für die Ladung des Elektroautos zu nutzen, um den Netzbezug zu minimieren.
„Im Vergleich zur herkömmlichen Ladung des Elektrofahrzeugs bei Ankunft mit maximaler Leistung lässt sich mit der Funktionalität des dynamischen Überschussladens der Solaranteil im Mittel um 25 Prozentpunkte steigern“, beziffert Nico Orth, Co-Autor der Studie, den ermittelten durchschnittlichen Wirkungsgrad des dynamischen Überschussladens.
Steigerung des Solaranteils
Einige Empfehlungen für die Steigerung des Solaranteils liefern die Autoren mit ihrer Analyse gleich mit. Darunter: Die Ladungen entsprechend dem solaren Angebot planen, das Elektrofahrzeug regelmäßig an die Wallbox anschließen und mit überschüssigem Solarstrom laden sowie die Solaranlage möglichst groß dimensionieren. Warum Letzteres sinnvoll ist, zeigt folgendes Beispiel: „Bei einer durchschnittlichen Fahrleistung von 10.000 Kilometern bis 15.000 Kilometern im Jahr können Haushalte mit einer Solaranlage zwischen 5 Kilowatt und 10 Kilowatt im Mittel 46 Prozent des Energiebedarfs ihres Elektrofahrzeugs decken“, erläutert Joseph Bergner. „Bietet das Dach hingegen Platz für 15 Kilowatt bis 20 Kilowatt, erhöht sich der Solaranteil an der Fahrzeugladung im Mittel auf 62 Prozentpunkte. Große PV-Anlagen wirken sich daher positiv auf den ökologischen Fußabdruck des Elektrofahrzeugs aus“, ergänzt Bergner.
Dass mit dem selbst erzeugten Solarstrom nicht nur der Energiebedarf des Elektroautos gedeckt werden kann, zeigt die Analyse des Autarkiegrads. In vollelektrifizierten Haushalten mit PV-Speichersystem, Elektrofahrzeug und Wärmepumpe lassen sich der Studie nach 59 Prozent des jährlichen Strombedarfs über die selbsterzeugte Solarenergie abdecken. Der Heimspeicher steigert dabei in 8 von 10 Fällen den Autarkiegrad zwischen 13 und 27 Prozentpunkte. (cp)
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