Speicherauslegung in Zeiten aufkommender Elektromobilität

PV-Speichersysteme und Elektromobilität: Kommen Solarstromspeicher in Wohngebäuden mit Elektroautos zum Einsatz, greifen die Nutzer:innen häufig automatisch auf großzügig dimensionierte Batteriespeicher zurück. Untersuchungen der HTW Berlin zeigen allerdings, dass in vielen Fällen stationäre Batteriespeicher mit einer Leistung von drei bis vier Kilowatt und Speicherkapazitäten um zehn Kilowattstunden ausreichend sind. Die Auswertung basiert auf 40 realen Profilen und Elektroautos.

Elektroauto-Profile variieren teils stark

Befragungen zeigen, dass Besitzer:innen von Photovoltaikanlagen mit Speichersystem aufgeschlossener gegenüber Elektromobilität sind. Der Trend zur Kombination von PV-Speichersystemen mit privaten Elektroautos wirft dabei neue Fragen im Hinblick auf die passende Systemdimensionierung auf. Schließlich wird der zeitliche Verlauf des Stromverbrauchs in einem Gebäude nicht unwesentlich vom Ladeverhalten der Elektroautos bestimmt. Die HTW Berlin hat Elektroauto-Profile von 40 Nutzer:innen, die eine Photovoltaikanlage, einen Batteriespeicher und ein Elektroauto besitzen, ausgewertet. Mittels dieser Analyse treffen die Wissenschaftler:innen Aussagen über eine passende Dimensionierung von Photovoltaik-Speichersystemen. Dabei kamen große Unterschiede in der Charakteristik der Profile zutage. Auf der einen Seite beeinflusst die tägliche Fahrzeugnutzung den Zeitraum des Ladevorgangs. Wann und wie lange die Nutzer:innen ihr Elektroauto an der häuslichen Wandladestation laden, fällt bei Pendlerfahrzeugen und Zweitwagen erwartungsgemäß unterschiedlich aus. Die zuvor zurückgelegte Strecke und Speicherkapazität des Fahrzeugs spiegelt sich schließlich in der erforderlichen Ladeenergie wider.

Speicher-Überdimensionierung hinterfragen

Ist das Elektroauto vollgeladen, entlädt sich der Speicher in der Nacht zur Versorgung der Grundlast im Haus häufig nur mit wenigen hundert Watt. Bei der Wahl der Leistungselektronik für das Speichersystem sollte Sie daher auch die Teillastwirkungsgrade im Blick behalten. Je höher die Nennleistung eines Wechselrichters, desto geringer der Umwandlungswirkungsgrad bei einer Entladeleistung von 500 W oder weniger. Was nützt es, wenn zwar Lastspitzen des Elektroautos durch eine hohe Speicherleistung bedient werden, in Zeiten ohne Ladung des Elektroautos jedoch überhöhte Umwandlungsverluste anfallen. Zudem stellt sich die Frage, ob ein um wenige Prozentpunkte höherer Autarkiegrad den höheren Energie- und Materialaufwand von überdimensionierten Batteriespeichern rechtfertigt. Auf die CO₂-Bilanz und den Ressourcenverbrauch wirken sich sinnvoll dimensionierte Speichersysteme jedenfalls positiv aus.