Was ist Überschussladen, und wie funktioniert es?

Beim PV-Überschussladen wird der überschüssig produzierte Strom einer PV-Anlage genutzt, um ein Elektroauto aufzuladen, anstatt diesen in das Netz einzuspeisen. Mit „überschüssig“ sind dabei Strommengen gemeint, die nach Abzug des Strombedarfs im Haus von der produzierten Strommenge übrig sind.

Für das PV-Überschussladen werden eine Photovoltaikanlage inklusive Wechselrichter, im besten Fall ein Stromspeicher sowie eine smarte Wallbox benötigt. Der Wechselrichter wandelt den von den PV-Modulen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um, damit er für die Haushaltssteckdosen und die Wallbox nutzbar ist. Vom Wechselrichter fließt der Strom in den Stromspeicher der Photovoltaikanlage. Das Energiemanagementsystem des Speichers misst den PV-Überschuss und leitet diesen über die Wallbox in das Fahrzeug anstatt in das öffentliche Netz.

Gut zu wissen: Für das PV-Überschussladen mit einer intelligenten Wallbox wird nicht zwingend ein Stromspeicher benötigt. Es ist jedoch ratsam, über einen Speicher zu verfügen, da dieser die aktuell produzierte, aber nicht benötigte Solarenergie für eine spätere Nutzung speichern kann. Dadurch wird das Überschussladen für Elektroautofahrer:innen deutlich flexibler, da das Auto nicht immer genau dann geladen werden muss, wenn die PV-Anlage Strom erzeugt.

Gerade für Berufstätige, die ihr Fahrzeug in aller Regel am Abend laden, ist die Anschaffung eines Stromspeichers daher eine lohnende Investition. Weitere Vorteile eines PV-Stromspeichers erklären wir in unserem Artikel „So lohnt sich ein Stromspeicher für die Photovoltaikanlage“. 

Den eigens produzierten, überschüssigen PV-Strom für das Laden des E-Autos zu verwenden, anstatt ihn in das Netz einzuspeisen, kann wirtschaftlich sinnvoll sein, weil der Kauf von Strom in der Regel teurer ist als die Summe, die man durch seinen Verkauf erwirtschaftet. So liegt die Photovoltaik-Einspeisevergütung  aktuell bei etwa acht Cent pro Kilowattstunde (kWh). Das heißt, Betreiber:innen erhalten etwa acht Cent pro Kilowattstunde, wenn sie den überschüssig produzierten Strom ihrer PV-Anlage verkaufen beziehungsweise diesen in das allgemeine Stromnetz einspeisen. Der durchschnittliche Stromeinkaufspreis für Neukund:innen beläuft sich dagegen aktuell auf mehr als 25 Cent/kWh (Stand 19.02.2024). Das E-Auto mit dem eigenen Solarstrom zu laden, lohnt sich also.

Zusätzlich zu diesem finanziellen Aspekt sprechen drei weitere Argumente dafür, die Möglichkeit des PV-Überschussladens zu nutzen:

Die meisten modernen smarten Wallboxen sind für das PV-Überschussladen geeignet oder können dafür nachgerüstet werden. Am besten eignen sich jedoch Wallboxen, die sowohl einphasig als auch dreiphasig laden können und darüber hinaus mit einer automatischen Phasenumschaltung ausgestattet sind. Zudem sollte die Wallbox über den sogenannten EEBUS-Standard verfügen, der es ermöglicht, Geräte in das eigene Smart-Home-System zu integrieren und diese zu steuern. Auch die PV-Anlage sollte den Standard unterstützen.

Im Gegensatz zum einphasigen Laden fließt beim dreiphasigen Laden der Strom durch gleich drei stromführende Leiter statt nur durch einen. Dadurch kann eine deutlich höhere Ladeleistung erzeugt und das Fahrzeug schneller geladen werden.

Bei der automatischen Phasenumschaltung wechselt die Ladestation automatisch vom einphasigen in das dreiphasige Laden, wenn genügend PV-Strom zur Verfügung steht. Dadurch können die überschüssige Energie bestmöglich genutzt und längere Wartezeiten beim Laden vermieden werden. Liefert die Solaranlage hingegen nicht ausreichend Strom für das dreiphasige Laden, wird automatisch auf das einphasige Laden umgeschaltet.

Wer bereits eine Photovoltaikanlage in ausreichender Größe  sowie eine smarte Wallbox besitzt, kann das PV-Überschussladen in der Regel nachträglich einrichten. In einigen Fällen muss hierfür zusätzlich ein Energiemesser installiert werden, der den Stromfluss im Haus überwacht. In vielen modernen Wallboxen ist dieser Energiemesser jedoch per se integriert. 

Auf der Suche nach einer passenden Ladelösung für Ihre Immobilie? Das Team von enercity Mobility berät Sie gern. Bei Fragen erreichen Sie uns unter der Telefonnummer 0511-430-3113.
 

Insgesamt lassen sich drei Formen des PV-Überschussladens voneinander unterscheiden: manuelles, dynamisches und automatisches Überschussladen. Jede der drei Ladelösungen hat unterschiedliche Vor- und Nachteile. Doch welche Variante ist die beste?

Das manuelle Überschussladen ist eine günstige, aber sehr mühselige Möglichkeit, Ihr Elektroauto mit dem eigenen PV-Überschussstrom zu laden. Denn sie setzt voraus, dass Sie das Verhältnis von Stromerzeugung und Verbrauch Ihrer Solaranlage ständig über den Wechselrichter oder per App überprüfen. Wenn ein PV-Überschuss entsteht, der in das Auto geladen werden soll, müssen Sie die Wallbox manuell aktivieren und den Ladevorgang starten.

Beim manuellen Überschussladen legen Sie einen Mindestwert für den Stromüberschuss fest. Wird dieser Wert überschritten, sendet der Wechselrichter ein Freigabesignal an die Wallbox, um den Ladevorgang zu starten. Es ist auch möglich, die Ladeleistung der Wallbox im Voraus einzustellen. Allerdings erfolgt keine automatische Anpassung an den PV-Überschuss.

Wenn Ihre Wallbox eine dynamische Steuerung integriert hat, ermöglicht dies eine optimale Nutzung des PV-Überschusses. Sobald ein Überschuss an Solarstrom vorhanden ist, wird der Ladevorgang automatisch gestartet. Dabei wird die Ladeleistung kontinuierlich an den verfügbaren Überschuss angepasst.

• Automatischer Ladevorgang mit automatischer Phasenumschaltung
• Automatische Anpassung an verfügbaren Überschuss
• Optimierung des PV-Eigenverbrauchs
• Bequemes Überschussladen ohne großen Zeitaufwand
   

Unsere Einschätzung: Auch wenn das manuelle und das dynamische Überschussladen noch vereinzelt angeboten werden, ist das automatische Überschussladen die aktuelle, effizienteste und praktikabelste Variante. Aus diesem Grund sind alle Wallboxen von enercity für das automatische Überschussladen geeignet. 

Die Menge an Überschussstrom, die eine Photovoltaikanlage produziert, hängt von zwei wesentlichen Fragen ab, die jeweils von verschiedenen Aspekten beeinflusst werden:

Hier sind insbesondere diese Punkte relevant:

• Größe der PV-Anlage: Größere Anlagen haben tendenziell das Potenzial, mehr Überschussstrom zu erzeugen.
• Standort der PV-Anlage und Wetterbedingungen: Die Menge an Sonnenlicht, das auf die PV-Module trifft, variiert je nach Standort und Wetterbedingungen. An sonnigen Tagen wird mehr Strom erzeugt als an bewölkten oder regnerischen Tagen.
• Ausrichtung und Neigung der Module: Die Ausrichtung und die Neigung der PV-Module können die Leistung der Anlage beeinflussen. Eine optimale Ausrichtung kann die Menge des erzeugten Stroms maximieren. Verschattungen vor den Modulen, zum Beispiel durch große Bäume oder hohe Gebäude, können die Stromproduktion verringern.

Gibt es ausschließlich mehrere kleine Verbraucher oder sind auch große Geräte mit einem verhältnismäßig hohen Stromverbrauch – zum Beispiel eine Sauna oder eine Wärmepumpe – vorhanden? 

Überschüssiger PV-Strom kann auf verschiedene Arten verwendet werden, von denen das Laden des E-Autos nur eine Möglichkeit darstellt. Hier kann PV-Überschuss außerdem zum Einsatz kommen:

• Kombination aus PV und Wärmepumpe: Der Solarstrom wird für den Betrieb der Wärmepumpe verwendet. Je nach Energiestandard des Gebäudes, Strom- und Wärmebedarf sowie Größe der PV-Module deckt eine PV-Anlage mit intelligentem Energie-Management-System bis zu 50 Prozent des Stromverbrauchs einer Wärmepumpe. Weitere Infos dazu erhalten Sie in unserem Ratgeber „PV und Wärmepumpe kombinieren“. 
• Kombination aus PV, Wärmepumpe und Pufferspeicher: Werden PV-Anlage und Wärmepumpe um einen Pufferspeicher ergänzt, kann der Überschussstrom in Form von Wärme gespeichert werden. Der Pufferspeicher speichert Warmwasser, das bei Bedarf zur Erwärmung des Rücklaufwassers aus der Heizungsanlage verwendet wird.
• Kombination aus PV und Strom-Cloud: Der PV-Überschuss wird in einem virtuellen Stromspeicher gespeichert. Im Sommer wird der überschüssige Strom ins Netz eingespeist und Ihrem Konto gutgeschrieben. Im Winter können Sie die gespeicherte Energie nutzen. Ihren Kontostand können Sie jederzeit bequem mit Ihrem Smartphone oder Laptop abrufen. Anbieter bieten diesen Service gegen eine monatliche Gebühr an.