Mieterstrom mit Ladeinfrastruktur für E‑Mobilität

Durch die Sektorenkopplung las­sen sich wei­te­re bedeu­ten­de CO2-Einsparpotenziale rea­li­sie­ren. Das zeigt auch die Kombination von lokal erzeug­tem Solarstrom mit der Ladeinfrastruktur für Elektromobilität. Welche tech­ni­schen Vorteile diese Kombination mit sich bringt und in wel­chem Maß die Umwelt dadurch ent­las­tet wer­den kann, zeigt die Zusammenfassung der Masterarbeit von Philip Manns mit anschlie­ßen­dem Beispiel aus der Praxis.

1. Ein kur­zer Überblick
2. Ermittlung von mög­li­chen CO2-Einsparungen
3. Lokal erzeug­ten Überschussstrom zum Laden des eige­nen E‑Autos nutzen
4. Eigenverbrauch und Autarkie
5. CO2-Einsparungen durch Sektorenkopplung im Mehrfamilienhaus
6. Ein Beispiel aus der Praxis

1. Ein kurzer Überblick

Das Geschäft mit Elektroautos boomt: Allein im Jahr 2020 gab es 149.200 Neuzulassungen in Deutschland. Immer mehr Bürger*innen schei­nen sich ihrer öko­lo­gi­schen Verantwortung bewusst zu wer­den. Doch um echte Nachhaltigkeit in den Verkehr zu inte­grie­ren, müs­sen Elektroautos mit sau­be­rem Strom aus erneu­er­ba­ren Energien betrie­ben wer­den. Denn noch kommt unse­re Stromversorgung zu über 50 Prozent aus kon­ven­tio­nel­len Kraftwerken. 

Um qua­li­ta­ti­ve Aussagen über die Klimaschutzwirkung von erneu­er­ba­ren Energien für E‑Autos zu tref­fen, hat SOLARIMO die jähr­li­chen CO2 Einsparungen durch die Nutzung über­schüs­si­gen Solarstroms anstel­le des Netzstroms beim Laden unter­sucht. Ein wei­te­rer Fokus der Untersuchungen lag aus den tech­ni­schen Vorteilen der Ladung der E‑Mobilität mit Solarstrom vom Dach. 

Dazu haben wir ein Simulationsmodell ent­wor­fen, wel­ches Abschätzungen über die Auswirkungen einer Kombination von Mieterstrom und Elektromobilität erlaubt. Demzufolge kann durch die Einbindung von Ladesäulen in ein Mieterstromprojekt der Eigenverbrauch der Solaranlage um bis zu sie­ben Prozent erhöht wer­den, ohne auf einen Stromspeicher zurück­grei­fen zu müs­sen. Im güns­tigs­ten Fall las­sen sich durch das Laden mit Solarstrom bis zu vier Tonnen CO2 pro Jahr zusätz­lich einsparen. 

2. Ermittlung von möglichen CO2-Einsparungen 

Der Ladevorgang wurde so gestal­tet, dass vor­ran­gig Solarstrom genutzt wird. Nur falls die Batterie nicht voll genug ist, um min­des­tens 1,5 Tagesstrecken zu meis­tern, wird Strom aus dem Netz nach­ge­la­den, um die­sen Ladestand zu errei­chen. Vereinfachend sind wir in unse­rem Beispiel davon aus­ge­gan­gen, dass die Gebäude in der Klimareferenzzone Potsdam lie­gen. 

3. Lokal erzeugten Überschussstrom zum Laden des eigenen E‑Autos nutzen 

Dank moder­ner Energiemanagementsysteme, stellt das Laden Zuhau­se mit Sonnenstrom tech­nisch kein Problem dar. Da in unse­rer Untersuchung nur Strom ver­wen­det wird, der ansons­ten ins Netz ein­ge­speist wer­den würde, kon­kur­riert der Strombedarf des E‑Autos nicht mit dem im Gebäude. Bei Strom, der vor Ort erzeugt und ver­braucht wird, spricht man von Eigenverbrauch. Dieser wird durch das Laden vor dem Haus erhöht, was die Stromnetze ent­las­tet und zusätz­lich den Vorteil hat, dass der*die Ladesäulenbesitzer*in den güns­ti­gen Solarstrom vom Dach auch an der Ladesäule anbie­ten kann. 

1. Grafik: Elektroautos dezen­tral und außer­halb der Arbeitszeiten mit Sonnenstrom laden 

In vie­ler­lei Hinsicht ist es noch nach­hal­ti­ger, den E‑Roller an der Ladestationen zu laden.
Zwar las­sen sich die Roller in der Regel auch an her­kömm­li­chen Steckdosen laden, das Energiemanagement der Ladestation schont jedoch die Batterie und sorgt zudem für eine län­ge­re Lebensdauer. So wird der E‑Roller grü­ner und der loka­le Straßenverkehr ent­las­tet. 

4. Eigenverbrauch und Autarkie

Aktuelle PV-Mieterstromanlagen auf Mietimmobilien errei­chen, je nach Anlagengröße und Strombedarf vor Ort, Eigenverbrauchsquoten zwi­schen 30 und 50 Prozent, da Verbrauchs- und Produktionsspitzen nicht deckungs­gleich sind. Eine wei­te­re wich­ti­ge Kenngröße ist die soge­nann­te Autarkie, wel­che den Grad der Unabhängigkeit eines Stromverbrauchers vom Netz beschreibt. Durch die Belieferung von Ladesäulen kann die Eigenverbrauchsquote, je nach Batteriespeicher, um 3 bis 7 Prozent erhöht wer­den, was einer zusätz­li­chen Nutzung von 3 — 10 MWh Solarstrom pro Jahr ent­spricht.  

2. Grafik: Erhöhung des Eigenverbrauchs durch Einbindung von Ladesäulen in Mieterstromanlagen 

5. CO2 Einsparungen durch Sektorenkopplung in Mehrfamilienhäusern 

Durch die rich­ti­ge Wahl von PV-Anlagengröße, Batteriegröße und Ladekapazität ist es mög­lich, fast 4 Tonnen CO2 pro Jahr in gro­ßen Mehrfamilienhäusern mit 30 Wohnungen ein­zu­spa­ren. Dies ent­spricht einer Flugreise nach Thailand und zurück (Quelle / Rechenbasis: Atmosfair). Am bes­ten ist es zudem, eine Ladesäule mit 11 kW Leistung zu nut­zen, um mög­lichst viele E‑Autos mit über­schüs­si­gen Sonnenstrom täg­lich laden zu kön­nen. 

-In einer Untersuchung aller deutsch­land­weit im Bestand exis­tie­ren­den Immobilien, die sich für Mieterstrom qua­li­fi­zie­ren, wurde zudem ermit­telt, dass ein CO2 Vermeidungspotenzial von bis zu 790.000 Tonnen jähr­lich besteht, soll­ten diese Gebäude zusätz­lich mit Ladesäulen aus­ge­stat­tet wer­den. 

3. Grafik: Jährliche CO2-Einsparung pro Jahr und Gebäude durch die Nutzung von Sonnenstrom 

6. Ein Beispiel aus der Praxis

Ein bei­spiel­haf­tes Projekt haben wie in der Schiersteinsiedlung der Gemeinnützigen Bau- und Siedlungsgenossenschaft Wiesbaden 1950 eG begon­nen. Insgesamt 420 Mietparteien haben nun Zugang zu Solarstrom vom Dach und kön­nen dabei sogar 14 Prozent gegen­über dem Tarif in der Grundversorgung spa­ren. Mit die­ser Größe gehört die Siedlung bereits von Anfang an zu einem der größ­ten Mieterstrom-Projekte in Deutschland. Hinzu kommt die Ladestation für Elektrofahrzeuge, in die der Solarstrom vom Dach ein­ge­speist wird. So ver­mei­det allein die Schiersteinsiedlung durch­schnitt­lich 332 Tonnen CO2 pro Jahr. 

Die Sektorenkopp­lung von PV-Mieterstromanlagen und Ladesäulen bie­tet die Möglichkeit, die PV-Anlage effek­ti­ver zu nut­zen und auf ein­fa­che Weise noch mehr CO2-Emissionen zu redu­zie­ren. Zudem wird die Umsetzung sol­cher Gesamtanlagen im Hinblick auf die stei­gen­de Elektrifizierung des deut­schen Fahrzeugbestandes immer wich­ti­ger. SOLARIMO bie­tet daher die Möglichkeit, poten­zi­el­le Reduzierungen von CO2-Emissionen für ein Objekt zu simu­lie­ren und ein ent­spre­chen­des Projektangebot zusam­men zu stel­len.