Sonnenstrom: Vom Dach ins Auto – Die Grundlagen

22.03.2021

Immer mehr Haushalte betreiben eine Solarstromanlage (Photovoltaikanlage bzw. PV-Anlage) und erzeugen damit sauberen Strom. Was liegt näher, als den auf dem Dach produzierten Strom selber zu nutzen? Gerade in den Sommermonaten erzeugen private Anlagen häufig mehr Strom, als im Haushalt verbraucht wird. Ein Elektroauto oder ein Plug-in-Hybrid ist ein idealer zusätzlicher Abnehmer für den selbst erzeugten Strom. Im Elektroauto ist in der Regel eine große Batterie verbaut. Doch wie kommt der Strom vom Dach ins Auto? Lohnt sich das überhaupt und warum ist das sinnvoll? Wir erläutern in dieser Serie die Grundlagen und zeigen verschiedene Beispiele.


Was Sie in dieser Folge erwartet:

  • Solarstrom sinnvoll nutzen – auch für Fahrzeuge

  • Kosten- und Umweltbilanz


Eigenen Strom sinnvoll nutzen

Was vor zehn Jahren noch oft als „Ökospinnerei“ verunglimpft wurde, kann heute als Mainstream bezeichnet werden: Die Installation einer Photovoltaikanlage, um Strom zu erzeugen, diesen selber zu nutzen, zu speichern und den Überschuss gegen Vergütung ins öffentliche Netz einzuspeisen. Musste früher der gesamte Strom ins öffentliche Netz gegen eine Vergütung eingespeist werden, so steht heute der Selbstverbrauch im Vordergrund, da sich hiermit der Bezug von teurem Strom aus dem Netz spürbar reduzieren lässt. 

Gerade in den Sommermonaten erzeugen Solarstromanlagen so viel Strom, dass dieser nicht vollständig im Haushalt verbraucht werden kann. Damit öffnet sich das Feld der privaten Stromspeicher und kaum eine neue Solarstromanlage wird heute ohne Stromspeicher gebaut, denn Speicher rechnen sich zunehmend. Hauptgrund sind fallende Preise für Stromspeicher sowie steigende Preise für Strom aus dem öffentlichen Netz. Viele Haushalte möchten auch unabhängig von wirtschaftlichen Interessen, den selbst erzeugten Strom dann nutzen, wenn die Sonne untergegangen ist und entscheiden sich daher für einen privaten Stromspeicher.

Neben Wasch- und Spülmaschine, Kühl- und Gefrierschrank, Bügeleisen, Staubsauger und Co. lassen sich alle denkbaren Geräte im Haushalt mit dem selbst erzeugten Strom versorgen. Klappt das auch mit dem Elektroauto, eRoller oder Elektrofahrrad? Mobil mit eigenem Solarstrom? Klingt verlockend.


Ein Blick auf die Kosten- und Umweltbilanz

Elektroautos sind im Grunde nichts anderes als Stromverbraucher und doch gibt es ein paar Unterschiede. Erstens sind Elektroauto selten an normalen Haushaltssteckdosen angeschlossen, zweitens laden diese meist mit hohen Leistungen und drittens sind sie eventuell tagsüber unterwegs. Andererseits will der Nutzer möglichst viel des selbst erzeugten Solarstroms ins eigene Fahrzeug laden. Schließlich steht dieser konkurrenzlos günstig zur Verfügung – die Sonne schickt eben keine Rechnung. All dies lässt sich mit kleinen Abstrichen und mehr oder weniger technischem Aufwand zusammenbringen. Doch lohnt sich das überhaupt?



Abb.: Prognose Preisentwicklung (Quelle: Solaranlagenportal.com)


Anhand der Darstellung erkennen wir einerseits die weiterhin leicht fallenden Preise für selbst erzeugten Solarstrom. Dieser liegt aktuell bei 8 bis 10 Cent pro Kilowattstunde. Im direkten Vergleich zu Strom aus dem öffentlichen Netz, können pro Kilowattstunde etwa 20 Cent gespart werden. Ein klares und eindeutiges Argument, möglichst viel selbst erzeugten Strom direkt zu nutzen.

Ebenso sind die Kosten für Stromspeicher gesunken und betragen aktuell rund 24 Cent pro Kilowattstunde, die selbst erzeugt, gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt wieder entnommen wird. Unter dem Strich liegt der Kostenvorteil liegt immer noch bei rund 6 Cent pro Kilowattstunde.

Steht zuhause günstiger Autostrom über einen separaten Zähler zur Verfügung, ist dieser meist etwas günstiger (ca. 22 Cent pro Kilowattstunde), jedoch wird das Einspeisen von überschüssigem Solarstrom nur noch mit rund 8 Cent pro Kilowattstunde vergütet, was teilweise die Entstehungskosten nicht mehr deckt und damit unwirtschaftlich ist. In dem Fall ist es sinnvoll, den Solarstrom, sofern kein anderer Verbraucher im Haushalt den Strom abnehmen kann und der Stromspeicher bereits vollständig geladen ist, zum Laden des Fahrzeugs zu verwenden. Auf den Autostrom sollte man nur dann zuzugreifen, wenn kein Solarstrom zur Verfügung steht und das Fahrzeug geladen werden muss.



Abb: Der Solarstrom gelangt über eine Wallbox ins Elektroauto (Foto: Dirk Kunde)


Und die Umwelt? Ich nutze bereits Ökostrom

Vielleicht fragen Sie sich, ob das Laden des eigenen Fahrzeuges mit selbsterzeugtem Solarstrom einen zusätzlichen Umweltvorteil mit sich bringt – viele Haushalte nutzen ja bereits einen Ökostromvertrag.

Die Antwort ist klar und eindeutig: Ja. Der Umweltvorteil ist größer, als Sie denken, denn der eigene Solarstrom wird lokal erzeugt, sozusagen direkt vor der Haustür, und muss nicht über weite Strecken durch das Stromnetz verteilt werden. Denn dabei treten Verluste von etwa einem Prozent der übertragenen Leistung pro 100 km auf. Wird also eine Leistung von 1.000 Megawatt über 100 km transportiert, gehen 10 Megawatt auf der Strecke verloren. Der  Verlust muss ausgeglichen werden, was in der Regel durch fossile Kraftwerke („Ausgleichsenergie“) erfolgt, womit dann trotz Ökostromvertrag CO2-Emissionen verbunden sind. Durchschnittlich betragen die Netzverluste in Deutschland knapp sechs Prozent und erzeugen damit Emissionen von rund 24 Gramm CO2 pro Kilowattstunde (Basis: dt. Strommix 2020, 401 g CO2 pro kWh). Zusammen mit den spezifischen CO2-Emissionen der erneuerbaren Energienanlagen (so genannte graue Energie/graue Emissionen, die aus der Herstellung und Wartung der Erzeugungsanlagen stammen) ist jede Kilowattstunde aus „Ökostrom“ real dann doch mit Emissionen von 60 bis 100 Gramm CO2 pro Kilowattstunde verbunden. Für Strom aus Solar-Anlagen kann ein Wert von 50 Gramm pro Kilowattstunde angesetzt werden:


Abb.: CO2-Emissionen verschiedener Energiequellen im Vergleich (Quelle: Verbraucherzentrale.sh)


Geringer Eigenenergieverbrauch 

Hinzu kommt der Eigenenergieverbrauch der Kraftwerke selber, denn jede Erzeugungsanlage, ob Kohle- oder Atomkraftwerk, Wind- oder Solarstromanlage, benötigt zum Betrieb eine gewisse Menge Energie. Dieser Anteil ist bei Großkraftwerken besonders hoch, z.B. rund zehn Prozent bei Kohlekraftwerken, u.a. durch den Betrieb der Abgasreinigungsanlagen, und bei PV-Anlagen sehr klein. 

Damit wird deutlich, dass Strom umso effizienter und umweltfreundlicher erzeugt und genutzt werden kann, je näher Erzeugung und Nutzung zusammen liegen. Der Weg vom Hausdach zur Wallbox ist der wohl kürzeste, den man sich vorstellen kann. Die Nutzung von selbst erzeugtem Solarstrom gehört damit zur effizientesten Art der Energienutzung überhaupt. Voraussetzung dafür ist aber, dass die PV-Anlage möglichst lange betrieben wird, dies senkt die spezifischen CO2-Emissionen pro Kilowattstunde. Der Austausch von alten Modulen gegen neue, z.B. nach zehn Jahren, bringt keinen zusätzlichen Umweltnutzen, auch wenn die neuen Module mehr Strom erzeugen können – sie fallen eben nicht vom Himmel.


Fazit: Der Eigenverbrauch von selbst erzeugtem Solarstrom zum Laden des Fahrzeuges, ob aus einer Anlage mit oder ohne Stromspeicher, ist in den meisten Fällen nicht nur die wirtschaftlichste Variante, sondern auch die umwelt- und klimafreundlichste, die einem Haushalt zur Verfügung steht. Und damit steht ein wirklich handfestes Mittel zur Verfügung, die CO2-Emissionen für unsere Mobilität nachhaltig dramatisch abzusenken. 


In der nächsten Folge stellen wir Ihnen eine besonders einfache Möglichkeiten vor, ohne jeden zusätzliche technischen Aufwand, Solarstrom ins Auto zu laden. Damit senken Sie  Ihre Kosten pro Kilometer weiter und leisten einen spürbaren Beitrag zur Senkung der CO2-Emissionen. 

6 Kommentare
2021-05-05T10:32:21Z
Mittwoch, 05.05.2021 um 12:32 Uhr
Angeblich muss der Wechselrichters von so einer Anlage regelmäßig erneuert werden. Mit was für Kosten muss man da rechnen? Danke!
2021-05-05T11:10:41Z
Mittwoch, 05.05.2021 um 13:10 Uhr
Gerrit Buchwald:
Angeblich muss der Wechselrichters von so einer Anlage regelmäßig erneuert werden. Mit was für Kosten muss man da rechnen? Danke!

Hallo Gerrit, wie du schon ganz richtig schreibst: "angeblich". Wer behauptet das denn?

Moderne Wechselrichter laufen locker 15-20 Jahre. Mein erster, ein Sunnyboy 1100, hängt seit 2007 unter dem Dach und wird dort Jahr für Jahr regelrecht gegrillt...trotzdem läuft er seit dem ersten Tag störungsfrei.

Auch wenn es natürlich immer wieder mal Ausfälle von Wechselrichtern gibt, so ist es ein Märchen, dass diese alle paar Jahre ausgetauscht werden müssen.  
2021-05-28T14:20:39Z
Freitag, 28.05.2021 um 16:20 Uhr

Wie groß sollte die Anlage den mindestens sein? Wir leben in einer Doppelhaushälfte.. reicht das aus?


2021-05-29T04:49:56Z
Samstag, 29.05.2021 um 06:49 Uhr
*Lumer*:

Wie groß sollte die Anlage den mindestens sein? Wir leben in einer Doppelhaushälfte.. reicht das aus?



Hallo Lumer,


schon mit dem Aufbau und Betrieb eines Solarmoduls kannst du pro Jahr rund 300 kWh sauberen Strom erzeugen - diese Menge reicht schon für fast 2000 km in einem durchschnittlichen Elektroauto. Und das mit nur einem Modul!

Klar, mit einem Modul kannst du das Auto nicht alleine laden, aber einen Anteil sauberen "Hausmacherstrom" dazugeben, z.B. wenn du das Auto immer dann lädst, wenn auch das Modul viel Strom liefert. Eine Mindestgröße gibt es also nicht - denn jede saubere Kilowattstunde ist ein wertvoller Beitrag zum Klimaschutz.


Um ein Elektroauto (mit der passenden Wallbox) nur mit Solarstrom zu laden, sollte diese 1,5 bis 2 kW Spitzenleistung haben also vier bis sechs Module á 360 Watt Spitzenleistung (das ist heute schon fast Standard) - bei Modulen mit geringerer Leistung, z.B. 300 Watt, brauchst du dann fünf bis sieben Module. Bedenke aber, dass eine Solarstromanlage nur selten die Spitzenleistung erzeugt. Aber: Je mehr Module installiert sind, desto größer der Anteil an selbst erzeugten Strom, der in die Batterie fließt. 

Tipp: Installiere eine Wallbox, die optimal mit der Solaranlage zusammenarbeitet, um möglichst viel von deinem Strom für das Auto zu nutzen, z.B. die Zappi-Wallbox.

2021-06-10T11:36:01Z
Donnerstag, 10.06.2021 um 13:36 Uhr

Um auch den gesamten Kosten Nutzen Rahmen Objektiv darstellen zu können müsste man schon über die genannte Haltbarkeitsdauer und noch darüber hinaus eine Rechnung aufstellen. Was ist nach den voraussichtlichen Nutzungsdauer von ca 20 Jahren? Was kostet eine Reparatur oder Austausch nebst Entsorgungskosten der Anlage? Wie wirkt sich die Anlage bei der späteren Rente aus?


2021-06-11T05:52:57Z
Freitag, 11.06.2021 um 07:52 Uhr
Till Grönntens:

Um auch den gesamten Kosten Nutzen Rahmen Objektiv darstellen zu können müsste man schon über die genannte Haltbarkeitsdauer und noch darüber hinaus eine Rechnung aufstellen. Was ist nach den voraussichtlichen Nutzungsdauer von ca 20 Jahren? Was kostet eine Reparatur oder Austausch nebst Entsorgungskosten der Anlage? Wie wirkt sich die Anlage bei der späteren Rente aus?



Hallo Till,


tatsächlich gibt es kein PV-Modul, dass nach 20 Jahren still und heimlich den Dienst quittiert hat und von heute auf morgen keinen Strom mehr liefert. Aktuell geben die Hersteller Leistungsgarantien von bis zu 30 Jahren - alleine das liegt schon weit außerhalb der üblichen 20 Jahre. Diese 20 Jahre lehnen sich auch nur an die gesetzlich garantierte Einspeisevergütung an, haben aber nichts mit der Lebensdauer zu tun. Die Leistungsabnahme beträgt real 0,1 bis 0,25% p.a. Durch die jährlichen Schwankungen fällt das nicht auf - im Gegenteil: durch zunehmende Sonnenstunden (Klimawandel) erzeugen selbst ältere Anlagen immer mehr Strom - verrückt.

Lange Jahre war die Lebensdauer der Wechselrichter ein Thema - heute liegt diese bei 15 Jahren und mehr. Mein erster SMA SunnyBoy wird regelmäßig gegrillt, weil er bei 40 Grad unter dem Dach montiert werden musste. Natürlich kann er morgen aussteigen, aber bislang hat er keine einzige Fehlermeldung gebracht und läuft tadellos...mehr als 15.000h. Einem Ersatz sehe ich entspannt zurück, ein neuer in der Größe würde 250,- kosten, das ist nicht einmal ein halber Jahresertrag und die Kosten könnte ich steuerlich absetzen und die Mwst. vom FA zurück erhalten. Damit kann ich ruhig schlafen.

Nochmal zu den 20 Jahren: Üblicherweise amortisiert sich eine PV-Anlage innerhalb von 8-12 Jahren - danach liefert sie kostenlos Strom, da es keine laufenden Kosten gibt. Und da die Sonne die ganze Arbeit macht, muss ich nichts weiter tun, als die Einnahmen sinnvoll anzulegen, z.B. in eine Altersvorsorge oder andere Energieprojekte - somit profitiere ich vom Zinseszinseffekt. 

Übrigens wurde jüngst die Versteuerung der Einspeisevergütung vom Bundesfinanzministerium gestrichen, so dass auch damit die Einnahmen steigen.

Mit anderen Worten: Gibt es eine bessere Geldanlage, die nicht nur dem Klima nützt, sondern auch nachhaltig zur Altersvorsorge beiträgt?

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