Effizient und nachhaltig: E-Autos mit PV-Überschuss laden

E-Mobilität

08.10.2021

Die Ladelösung Fronius Wattpilot zeigt vor, wie kosteneffizient und nachhaltig das Laden eines Elektroautos sein kann. Ganz besonders, wenn das E-Auto mit Photovoltaik-Überschuss aus der eigenen Solaranlage geladen wird. Der Fronius Wattpilot ist eine der wenigen Wallboxen am Markt, die automatisch zwischen einphasiger und dreiphasiger Überschussladung wechseln kann. Das Ergebnis: Ein Maximum an PV-Energie geht ins eigene Elektroauto. Günstiger kann man sein Fahrzeug nicht laden.

Die richtige Ladelösung für das PV-Überschussladen

Ist eine eigene PV-Anlage vorhanden oder in Zukunft angedacht, ergibt es ökologisch und ökonomisch Sinn, die selbst produzierte Solarenergie auch zur Ladung des Elektroautos zu nutzen. Dadurch reduzieren sich die Ladekosten und auch die PV-Anlage amortisiert sich durch den höheren Eigenverbrauch schneller.

Bei der Auswahl der richtigen Ladestation ist es in diesem Fall wichtig, auf die Funktion des PV-Überschussladens zu achten. Mit der dynamischen PV-Überschussladung, wie es zum Beispiel der Fronius Wattpilot ermöglicht, können überschüssiger PV-Strom optimal genutzt und die Einspeisung ins Netz auf ein Minimum reduziert werden.

Als eines der wenigen Produkte am Markt kann der Wattpilot automatisch zwischen einphasiger und dreiphasiger Überschussladung wechseln. Der Vorteil dabei ist, dass die gesamte überschüssige Energie von 1,38 bis 22 kW genutzt wird. Der Wattpilot folgt der Sonnenkurve optimal und verwertet die volle Leistung der PV-Anlage. Selbst kleinste Mengen an überschüssiger Energie werden zur Ladung des Elektroautos verwendet. Die Ladung erfolgt in 1-Ampere-Schritten; die Ein-/Drei-Phasen-Umschaltung erfolgt vollautomatisch.

So funktioniert das dynamische PV-Überschussladen

Für das dynamische PV-Überschussladen können ein Startleistungs-Pegel und ein Drei-Phasen-Leistungspegel definiert werden.

Der Startleistungs-Pegel gibt an, welche Menge an Überschuss von der PV-Anlage erreicht werden muss, bevor der Wattpilot mit dem Laden des Autos beginnt.

Der Drei-Phasen-Leistungspegel ist jener Überschusswert, der von der PV-Anlage erreicht werden muss, um vom einphasigen zum dreiphasigen Laden zu wechseln.

Die Abbildung zeigt ein Beispiel mit einem Startleistungs-Pegel von 1,38 kW und einem Drei-Phasen-Leistungspegel von 4,14 kW. Liegt der PV-Überschuss zwischen 1,38 und 4,14 kW, regelt der Wattpilot die Ladeleistung in 230-Watt-Schritten. Überschreitet der PV-Überschuss die 4,14 kW, schaltet der Wattpilot von einphasigem Laden auf dreiphasiges Laden in 690-Watt-Schritten.

Die Voraussetzungen, um ein E-Auto mit PV-Überschuss zu laden, sind zum einen ein kompatibler Wechselrichter im selben Netzwerk, wie der Fronius Wattpilot und zum anderen ein Fronius Smart Meter.

Die offenen Schnittstellen der Fronius-Wechselrichter ermöglichen die direkte Kommunikation mit dem Fronius Wattpilot. Die Kommunikation erfolgt mittels WLAN über Solar API und stellt eine optimale Abstimmung zwischen Wechselrichter, Smart Meter und Ladelösung sicher.

Ladepriorisierungen beim PV-Überschussladen

Die Priorisierung der Verbraucher und das Einstellen von Grenzwerten sind Grundlage für die Verteilung der zur Verfügung stehenden PV-Energie. Nehmen wir an, in dem PV-System sind ein Fronius Wattpilot, ein Ohmpilot und eine Batterie vorhanden. Je nach Priorisierung entscheidet sich, wann die Ladung des Elektrofahrzeugs startet.

Beispielsweise kann eingestellt werden, dass zuerst die Batterie ausreichend geladen oder die Energie für die Aufbereitung des Warmwassers zur Verfügung stehen soll, bevor die überschüssige PV-Leistung zum Aufladen des E-Autos verwendet wird. Eine andere Möglichkeit wäre, dass das Elektrofahrzeug als Erstes vor der Batterie und vor dem Ohmpilot geladen wird. Die Einstellungen können je nach Anforderungen des jeweiligen PV-Systems und des Kunden vorgenommen werden.

Zwei intelligente Lademodi

Beim Laden des Elektroautos kann zwischen zwei unterschiedlichen Lademodi gewählt werden, dem Eco Mode und dem Next Trip Mode. Der Eco Mode ist der ideale Lademodus für PV-Anlagenbesitzer. Dabei wird vorrangig der PV-Überschuss zur Ladung des Elektroautos verwendet. Ist zusätzlich ein variabler Stromtarif vorhanden, wird für die restliche Ladung der günstige Ökostromtarif aus dem Netz verwendet.

Der Next Trip Mode wird verwendet, um Energie für eine konkrete Route zu tanken. E-Autofahrerinnen und E-Autofahrer stellen über die Solar.wattpilot-App die genaue Strecke und Zeit der nächsten Fahrt ein. So wird gezielt die benötigte Energiemenge bis zur definierten Wunsch-Streckenlänge geladen.

Mit eigener App wird das Laden noch einfacher

Mit der App Solar.wattpilot lässt sich die Ladelösung einfach in Betrieb nehmen und bedienen. Zahlreiche Funktionen, wie zum Beispiel die Lademodi, lassen sich über die App einstellen. Auch das Laden mit PV-Überschuss und die Grenzwerte in Kombination mit anderen Verbrauchern, wie etwa Batterie oder Ohmpilot, können in der App unter der Funktion „Kostenoptimierung“ aktiviert und eingestellt werden.

In wenigen Schritten zur Solar.wattpilot-App:

Die Vorteile der PV-Überschussladung auf einen Blick

Das Elektroauto kann mit sehr günstigem Solarstrom geladen werden und die Energiekosten reduzieren sich.
Ladepriorisierungen ermöglichen ein optimales Energiemanagement.
Der Fronius Wattpilot wechselt automatisch zwischen einphasiger und dreiphasiger Überschussladung. Damit wird das Maximum an Solarenergie in das Elektroauto geladen.
Das PV-System amortisiert sich aufgrund des höheren Eigenverbrauchs schneller.