Wie groß sollte die PV-Anlage sein, damit auch ein E-Auto zuhause geladen werden kann?

Ob eine Solaranlage auf dem Hausdach oder Photovoltaik auf der Garage: Es lohnt sich, ein E-Auto mit selbsterzeugtem Solarstrom zu laden. Das ist zum einen bequemer, da du unabhängiger von öffentlichen Ladestationen bist. Zum anderen ist es auch nachhaltiger und wirtschaftlich sinnvoll. Denn Solarstrom ist deutlich günstiger als Netzstrom.

Derzeit kostet eine Kilowattstunde Strom über einen herkömmlichen Vertrag für Netzstrom etwa 30 bis 40 Cent. Selbst produzierter Solarstrom kommt auf einen Preis von 5 Cent pro kWh - zumindest bei 1KOMMA5°.

In der Regel lassen Hausbesitzerinnen und -besitzer eine PV-Anlage nicht nur installieren, um ihr E-Auto zu laden. Stattdessen soll die Solaranlage in erster Linie das Haus mit Strom versorgen. Bei der Planung ist es daher wichtig, den Jahresstromverbrauch eines Haushalts zu berücksichtigen. Ebenso ist die durchschnittliche Fahrleistung des Elektroautos entscheidend dafür, wie viel Photovoltaik du brauchst.

Zur Veranschaulichung nehmen wir das Beispiel einer vierköpfigen Familie, die im Jahr 4.000 kWh Strom verbraucht. Zu diesem Jahresstromverbrauch kommt noch ihr Elektroauto mit einer jährlichen Fahrleistung von 10.000 km hinzu. Das entspricht etwa 2.000 kWh mehr Ladeleistung, die benötigt wird. Demnach hat die Familie insgesamt einen Jahresstromverbrauch von 6.000 kWh.

In der Regel lassen sich mit einer Solaranlage pro Kilowatt-Peak Leistung etwa 1.000 kWh Strom erzeugen. So bräuchte die Familie in unserem Beispiel eine PV-Anlage mit einer Leistung von 6 kWp. Diese Leistung lässt sich meist jedoch nur unter Laborbedingungen erreichen. Der tatsächliche Ertrag wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Dazu zählen u. a.:

• Standort

• Sonnenstunden

• Verschattung

• Globalstrahlung

• Jahreszeit

Daher sollte die notwendige Leistung einer Solaranlage immer etwas höher kalkuliert werden. Für die Familie in unserem Beispiel bedeutet dies, dass sie sich für Photovoltaikmodule mit einer PV-Leistung von 7 bis 8 kWp entscheiden sollte.

Steigt die Fahrleistung des Fahrzeugs, erhöhen sich auch der Jahresstromverbrauch sowie die benötigte PV-Leistung. In der folgenden Tabelle siehst du beispielhaft, welchen Einfluss die Fahrleistung des E-Autos hat:

Die benötigte PV-Leistung kennst du nun. Doch was bedeutet das für die Anzahl und Größe der Solarmodule? Moderne Photovoltaikmodule haben eine Leistung von ca. 350 bis 450 Wp (Watt Peak – die elektrische Leistung der Solarzellen). Um die Anzahl der benötigten Solarmodule zu berechnen, teilst du den Jahresverbrauch durch die Leistung der Module:

Die Familie aus unserem Beispiel benötigt ca. 17 Solarmodule, um ihren Jahresstromverbrauch abzudecken, wenn das E-Auto eine jährliche Fahrleistung von 10.000 km hat.

In der Regel hat ein Solarmodul eine Größe von 2 m². Multiplizieren wir dies mit der Anzahl der benötigten Module, ergibt sich die erforderliche Dachfläche:

Ein durchschnittliches Einfamilienhaus hat eine für Photovoltaik nutzbare Dachfläche von etwa 50 m². So ist die Fläche theoretisch ausreichend, um 17 Solarmodule anzubringen. Ist die Leistung der Module höher, verringert sich die benötigte Fläche.

In der Praxis fallen Solaranlagen für Haushalt und E-Auto meist kleiner aus als in der oben beschriebenen Rechnung. Denn sie bildet den kompletten Jahresstrombedarf ab. Solaranlagen sind meistens jedoch nicht darauf ausgelegt, den kompletten jährlichen Energiebedarf abzudecken. Denn es ist kaum möglich, völlig autark vom öffentlichen Stromnetz zu sein – ob mit oder ohne Elektroauto. Das liegt beispielsweise an den baulichen Voraussetzungen. So haben schmale Reihenhäuser im Vergleich zu Einfamilienhäusern eine geringere Dachfläche.

Ebenso beeinflussen äußere Gegebenheiten wie Sonnenstunden und Jahreszeiten, wie viel Solarstrom die PV-Anlage produzieren kann. Deckt sie möglichst viel des Eigenbedarfs ab, müssen Hausbesitzerinnen und -besitzer weniger Strom aus dem öffentlichen Netz dazukaufen. Und das rechnet sich – auch für die Elektroauto-Ladestation daheim. Fachpersonal an einem 1KOMMA5° Standort in deiner Nähe hilft dir dabei, anhand deiner Bedürfnisse und baulichen Möglichkeiten die passende Dimensionierung für deine PV-Anlage zu finden.

Übrigens: Bietet das Dach nicht ausreichend Fläche, kann Photovoltaik auf der Garage die Solarenergie für das E-Auto ergänzen.

Lädst du dein E-Auto über eine eigene Wallbox mit Solarstrom, kannst du jährlich viel Geld sparen. Denn du bist unabhängiger von den Preisen deines Stromanbieters. Zum Vergleich: Der Preis von Solarenergie liegt bei einer 1KOMMA5° Anlage bei etwa 5 Cent pro Kilowattstunde. Mit einem durchschnittlichen Verbrauch von 15 kWh pro 100 km zahlst du demnach knapp 1 Euro, um dein E-Auto mit Solarenergie aufzuladen:

Die Preise für Netzstrom sind deutlich höher, sie liegen zwischen 30 und 40 Cent pro Kilowattstunde. Nehmen wir als Beispiel die goldene Mitte mit 35 Cent, ergibt sich folgender Preis für den Ladestrom für 100 km Fahrleistung deines E-Autos:

Der Preis, um dein E-Auto für 100 km Fahrleistung mit Netzstrom zu laden, ist im Vergleich zum Solarstrom 7-mal höher. Gehen wir von einer jährlichen Fahrleistung von 10.000 km (100 × 100 km) aus, ergeben sich folgende Werte:

• Solarstromkosten: 0,75 € × 100 = 75 €

• Netzstromkosten: 5,25 € × 100 = 525 €

Im Vergleich zum Netzstrom kannst du ca. 450 Euro sparen, wenn du dein E-Auto mithilfe einer Solaranlage auflädst. Erhöht sich die jährliche Fahrleistung, steigt auch das Sparpotenzial. So sparst du bei 15.000 km pro Jahr bereits 675 Euro, da die Kosten für Solarstrom sich nur auf 112,50 Euro belaufen im Vergleich zu den Netzstromkosten in Höhe von 787,50 Euro.

In der Praxis ist es zwar unwahrscheinlich, dass du dein Auto komplett mit Solarstrom aus deiner PV-Anlage laden kannst. Dennoch lassen sich die Stromkosten deutlich reduzieren. Erhöhst du deinen Eigenverbrauch, amortisiert sich deine Solaranlage für das E-Auto sowie den gesamten Haushalt außerdem schneller.

An Tagen mit vielen Sonnenstunden und zu passenden Lade-Zeitfenstern kann die gesamte Ladeleistung für das E-Auto durchaus über die PV-Anlage abgedeckt werden. Bei Bewölkung oder bei Ladung in den Abendstunden ist es hingegen meist notwendig, zusätzlich Strom aus dem öffentlichen Netz zu beziehen. Effizienter ist es, wenn du ein Energiemanagement-System verwendest, das die Nutzung deines selbstproduzierten Solarstroms optimiert. Dabei wird zwischen Varianten mit und ohne Batteriespeicher unterschieden.

• Energiemanagement-System ohne Speicher: Eine Energie-Plattform wie Heartbeat AI von 1KOMMA5° misst den aktuell verfügbaren Sonnenstrom. Schließt du dein E-Auto an die Wallbox an, entscheidet Heartbeat AI, wann der Solarstrom am besten in die Wallbox fließt und du dein E-Auto mit Solarenergie lädst. Nur überschüssige Solarenergie wird ins öffentliche Netz eingespeist.

• Energiemanagement-System mit Speicher: Ergänzt du deine Photovoltaikanlage mit einem Heimspeicher, kannst du überschüssigen Strom zwischenspeichern. Das ermöglicht dir, ihn unabhängig vom Entstehungszeitpunkt zu nutzen. Denn die Sonne scheint nicht immer dann, wenn du Strom benötigst. Möchtest du dein E-Auto beispielsweise nachts mit Solarstrom laden, ist das möglich. Wann der günstigste Zeitpunkt ist, den Strom für dein E-Auto aus dem Speicher, dem Stromnetz oder direkt vom Dach zu beziehen, entscheidet Heartbeat AI.

Sowohl eine Energie-Plattform wie Heartbeat AI als auch ein Stromspeicher sind Lösungen, die zunächst eine zusätzliche Investition zur Solaranlage bedeuten. Ob für das E-Auto und die Wallbox oder den gesamten Haushalt: Das Investment lohnt sich, da du damit deine Ladestrategie sowie deinen Verbrauch optimieren und langfristig Geld sparen kannst. So rechnen sich die anfänglichen Extrakosten schon bald. Kombinierst du die smarten Lösungen zusätzlich mit einem dynamischen Stromtarif wie Dynamic Pulse von 1KOMMA5°, sinken deine Stromkosten weiter.

Das direkte Laden deines E-Autos mit Solarstrom funktioniert erst ab einer überschüssigen Stromstärke von 6 Ampere. Damit du dein Fahrzeug mit Sonnenenergie laden kannst, benötigst du daher einen PV-Überschuss von mindestens 1,4 kW. Das liegt daran, dass viele Elektroautos erst dann den einphasigen Ladevorgang starten und beibehalten können.

Die meisten modernen Fahrzeuge verfügen jedoch über eine dreiphasige Ladung. Das bedeutet, dass die verfügbare Leistung bei mindestens 4,2 kW (3 × 1,4 kW) liegen muss. Liegt der Schwellenwert darunter, lädt das E-Auto nicht. Bei kleinen Photovoltaikanlagen sind die Zeitfenster zum Laden daher über das Jahr verteilt oftmals begrenzt.

Daher musst du den fehlenden Strom aus dem öffentlichen Netz dazukaufen. Eine Wallbox mit automatischer Phasenumschaltung wechselt zwischen einphasigem und dreiphasigem Laden – je nachdem, wie viel PV-Leistung vorhanden ist. Dadurch kannst du die Ladezeiten bei Bewölkung oder in den Abendstunden deutlich verlängern.

Mit dem Erneuerbare Energien – Standard KfW 270 können sowohl Privatpersonen als auch Unternehmen und öffentliche Einrichtungen bei der KfW-Bank einen Kredit für u. a. PV-Anlagen beantragen. Aktuell liegt der effektive Jahreszins bei 5,21 Prozent (Stand: 26.08.2024). Den Antrag für den Förderkredit stellst du bei deiner Hausbank, den die KfW dann freigibt.

Im September 2023 führte die Bundesregierung das Förderpaket KfW 442 für Solaranlagen mit Batteriespeicher und Wallbox ein. Da dieses ausgeschöpft ist, wurde das Paket nicht verlängert. Ob der Bund es durch ein alternatives staatliches Förderprogramm ersetzt, ist derzeit nicht abzuschätzen. Genaue Angaben dazu gibt es bisher noch nicht (Stand: 26.08.2024).

Übrigens: Auf Länderebene bietet zurzeit nur noch Berlin mit dem Förderprogramm SolarPLUS einen Zuschuss für den Kauf und die Installation von PV-Anlagen und Heimspeichern. Doch immer mehr Städte und Kommunen bieten eigene Förderprogramme. Daher lohnt es sich, dich in deiner Gemeinde zu informieren.

Die notwendige Anzahl und Größe an Photovoltaik für den Ladestrom deines E-Autos hängt von deinem Jahresstromverbrauch im Haushalt sowie der jährlichen Fahrleistung ab. Eine Faustformel besagt, dass du für 15.000 km Fahrleistung zusätzlich etwa 14 m² an Solarfläche und 2,5 kWp PV-Leistung einplanen solltest. Damit deine Solaranlage die Schwellenwerte für die E-Auto-Ladung auch erreichen kann, lohnt es sich, Fachpersonal zurate zu ziehen.

Mit der richtigen Ladestrategie, einem intelligenten Energiemanagement-System sowie einem Stromspeicher kannst du die Nutzung deiner produzierten Solarenergie optimieren. Du lädst dein E-Auto in diesem Set-up ganz automatisch immer zum günstigsten Zeitfenster – ganz gleich, ob mit dem eigenen Solarstrom oder mit Netzstrom. Das spart bares Geld und du lädst dein E-Auto nachhaltiger.