26.03.2024

Ein E-Auto mit dem Balkonkraftwerk laden: Geht das?

Mit einem Balkonkraftwerk kann fast jeder Strom erzeugen und direkt verbrauchen. Genial klingt da die Idee, das E-Auto mit Balkonsonne zu bestromen und kostenlos nachzutanken. Oder noch eine Spur nachhaltiger: die Autobatterie als Speicher für überschüssigen Balkonstrom zu nutzen. Kann das funktionieren?

Kostenlose Sonnenkilometer vom eigenen Balkon

Die Energiespender am Balkon liegen im Trend, und weil 2024 ihre maximale Ertragsleistung von 600 auf 800 Watt erhöht werden soll, werden auch umweltbewegte Freunde des Elektroautos hellhörig. Die Idee: Klimafreundlich Sonnenkilometer fahren statt Kohlen- und Stickoxide zu produzieren, das Ganze kostenlos mit selbst produziertem Balkonstrom. Ein solches Balkonkraftwerk, auch Stecker-Solargerät oder Plug-&-Play-Solaranlage genannt, besteht meist aus zwei Solarpanelen und einem Solarwechselrichter, die All-inclusive-Varianten sind steckerfertig zum Sofort-Loslegen. Es gibt sie günstig ab rund 600 Euro, einige Hunderttausend soll es in Deutschland bereits geben. Ihre Anschaffung wird in vielen Städten und Bundesländern gefördert, bis zu 500 Euro sind dabei drin.

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Zen­dure AIO 2400 ab 857,14 € Sehr gut 1,2	Zwi­schen­spei­cher für ver­bes­serte Sola­r­aus­beute Weiterlesen	App-​Steue­rung ein­fa­che Mon­tage zwei getrennte Ein­gänge bei tie­fen Tem­pe­ra­tu­ren ein­satz­fä­hig Weiterlesen	noch keine bekannt	0 Meinungen 5 Tests

Zu den Stecker-Solargeräten

Und tatsächlich: Das E-Auto mit Balkonsonne aufzuladen ist – rein technisch gesehen – kein Problem. Über die mitgelieferten Anschlüsse speist die Anlage Strom ins Hausnetz ein und leitet diesen weiter in die Batterie des E-Autos. Dieser Ansatz ergibt immer dann Sinn, wenn die Grundlast eines Gebäudes unter der Leistung des Balkonkraftwerks liegt. Statt den überschüssigen Strom, auch „PV-Überschuss“ genannt, an den Stromversorger zu verschenken, stellt man ihn seiner Ladestation zur Verfügung. Voraussetzung ist die passende Technik. Zum Beispiel eine fest installierte Wallbox, eine mobile Wallbox mit CEE-Stecker oder ein Ladeziegel für die Haushaltssteckdose (Schuko). Ihr Balkonkraftwerk muss sich im selben Hausnetz wie die Wallbox befinden, was dem Normalfall entspricht.

Zu den Wallboxen

Testsieger-Wallbox go-eCharger HOMEfix 11 kW. Sie lädt jedes in Europa zugelassene E-Auto und jeden Plug-in-Hybrid. Im Test überzeugt der Charger mit seiner zuverlässigen Leistung und smarten Funktionen, die noch nachhaltigeres Laden ermöglichen. Er verfügt über eine offene API, mit der Sie die PV-Überschussladung aktivieren können.

Balkonstrom fürs E-Auto: Frust an der E-Zapfsäule?

Leider schwindet die Hoffnung auf günstiges Solartanken mit Blick auf das Potenzial solcher Balkonkraftwerke. Ein Balkonkraftwerk liefert maximal 0,6 Kilowatt und in Zukunft 0,8 Kilowatt, das ist etwa ein Viertel respektive Fünftel der Ladeleistung aus der Haushaltssteckdose mit 2.300 Watt. Der Rest kommt aus dem öffentlichen Stromnetz. Eine Wallbox hat deutlich mehr Power: Sie lädt mit 7, 11 oder 22 Kilowatt. Das entspricht in etwa der Leistung von 12 respektive 18 oder 36 Balkonkraftwerken. Die Verhältnisse werden in der Abbildung deutlich:

Dreieinhalb Tage oder 88 Zapfstunden

Hinzukommt: Eine Elektroautobatterie speichert, je nach Kapazität, zwischen 20 und 100 Kilowattstunden. Das Laden würde also sehr viel Zeit in Anspruch nehmen. Deutlich wird dies am Beispiel eines BMW i4 eDrive35, in dessen Batterie 70,2 Kilowattstunden passen:

70.200 Wattstunden : 600 Watt = 117 Stunden oder knapp 5 Tage – ohne Rücksicht auf Ladeverluste, Nettokapazität der Batterie oder bewölkte Tage. Eine Rechnung mit einem zukunftsfähigen 800-Watt-Balkonkraftwerk liefert keine positivere Bilanz: Rund 88 Ladestunden oder 3,6 Tage würde das Laden mindestens dauern, in der Realität kämen noch deutlich mehr Zapfstunden zusammen.

Hürde fürs PV-Laden: Schwellenwerte für das Laden von E-Autos

Doch Zeit ist nicht das einzige Problem. Bei den meisten E-Autos kann der Ladevorgang aus technischen Gründen erst gestartet werden, wenn mindestens 1,4 Kilowatt Ladestrom zur Verfügung stehen – wenn das Auto einphasig lädt. Lädt das E-Auto dreiphasig, was bei den meisten modernen E-Autos der Fall ist, müssen mindestens 4,2 Kilowatt (3 x 1,4 Kilowatt) an Ladeleistung vorhanden sein.

Diese Leistung sollte nicht nur bereitstehen, sondern nach Abzug des Haushaltsbedarfs übrig sein. Ein Beispiel aus der Praxis: Die Grundlast vieler Haushalte liegt bei etwa 200 Watt. Erzeugt das Balkonkraftwerk 600 Watt, bleiben Ihnen 400 Watt zum Solarladen Ihres Elektroautos übrig. Dann fehlten aber 1.000 Watt allein für den Start des Ladevorgangs, die Sie vom Stromversorger beziehen müssten. Zugespitzt: Sie laden Ihr E-Auto in diesem Fall nur zu rund 28 Prozent mit Balkonstrom und zu rund 72 Prozent mit Strom aus dem Netz.

Laden nur bei Stromüberschuss

Um das volle Potenzial Ihres Balkonkraftwerks heben zu können, müssten Sie Ihr E-Auto immer dann laden, wenn Stromüberschuss da wäre – an sonnigen Tagen also in der Mittagszeit, wenn viele Autos jedoch unterwegs sind. Und im Winter kann es schwierig werden, überhaupt ausreichend Balkonstrom fürs Haus, geschweige denn fürs E-Auto zu erzeugen.

Hier bleiben Ihnen zwei Möglichkeiten: Entweder Sie erweitern Ihr Stecker-Solargerät zu einer leistungsstarken Hausdach-PV-Anlage oder Sie kombinieren das Laden Ihres Fahrzeugs, indem Sie einen Teil des Stroms aus dem Balkonkraftwerk und einen Teil aus dem öffentlichen Stromnetz beziehen. So nutzen Sie den kompletten Stromüberschuss, ohne diesen zu verschenken.

Richtig Sonne im Tank: Das sagt der ADAC

Damit der Traum von der heimischen Solartankstelle in Erfüllung geht, muss die PV-Anlage so dimensioniert sein, dass der Strom für Haus und Auto ausreicht. Ein Balkonkraftwerk für den zusätzlichen Strombedarf des Autos reicht nicht aus. Als Faustregel gilt:

Der jährliche Stromertrag einer PV-Anlage mit 10.000 Kilowatt Spitzenleistung (10 kWp) beträgt realistische 8.000 kWh, in sonnenreichen Regionen auch mehr. Der Strombedarf eines Elektroautos ist bei einer jährlichen Kilometerleistung von 10.000 Kilometern mit rund 2.000 kWh beziffert. Da bleibt also für den Haushalt (4.000 kWh) mehr als genug Strom zum Verbrauch übrig. – ADAC im Januar 2023

E-Auto als mobiler Stromspeicher für Solarstrom?

Wie steht es mit der Idee, die Autobatterie als Zwischenspeicher für überschüssigen Solarstrom zu nutzen? Die Batterie könnte Strom nicht nur aufnehmen, sondern auch wieder abgeben – sogenanntes bidirektionales Laden – und so die schwankende Energieversorgung aus erneuerbaren Quellen wieder ausgleichen. Das funktioniert bei vielen Elektrogeräten mit Akku bereits sehr gut, zum Beispiel bei Powerbanks und Notebooks, die Handys mit Strom versorgen.

Diese Idee haben auch viele, die sich schon einmal über Preise für große Batterien informiert und sie wegen der hohen Preise gleich wieder verworfen haben. Zur Orientierung: Pro Kilowattstunde Speicherplatz müssen Sie derzeit zwischen 750 und 1.220 Euro im Budget zurechtlegen.

Um eine E-Auto-Batterie für bidirektionales Laden zu verwenden, sind technische Vorbereitungen nötig. Denn E-Autos fahren mit Gleichstrom (DC), in Haushalten fließt Wechselstrom (AC). Daher muss der Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt werden, was entweder durch ein Bordladegerät im Fahrzeug oder eine DC-Wallbox geschieht. Um den Strom wieder ins Netz zurückzuspeisen, brauchen Sie einen Wechselrichter. Soll der Strom aus der Autobatterie anschließend wieder ins Hausnetz zurückgegeben werden, muss der Gleichstrom also wieder in Wechselstrom zurückgewandelt werden.

Elektroauto als Stromspeicher: Diese Optionen haben Sie

Es gibt drei Arten des bidirektionalen Ladens:

• Die einfachste ist bereits in einigen E-Autos verfügbar: Das Elektroauto verfügt über eine herkömmliche Schuko-Steckdose, an die Sie während der Fahrt elektronische Geräte anschließen können. Man spricht hier von Vehicle-to-Load (V2L) oder Vehicle-to-Device (V2D). Diese Lösung ist praktisch vor allem für Camper oder Personen, die unterwegs Strom benötigen, um ihre Geräte zu betreiben oder aufzuladen.
• Die zweite Variante sieht vor, dass das an die Wallbox angeschlossene Elektroauto Strom ins Hausnetz einspeist – Vehicle-to-Home (V2H). Dabei hängt das Auto wie beim Laden an der Wallbox und bei Bedarf, zum Beispiel wenn die hauseigene Photovoltaikanlage keinen Strom erzeugt, wird der zuvor geladene Strom für den Eigenverbrauch abgegeben.
• Bei der dritten und anspruchsvollsten Variante verwendet das E-Auto nicht nur seinen in der Batterie gespeicherten Strom für den Hausgebrauch, sondern speist ihn auch ins gesamte Stromnetz ein – bekannt als Vehicle-to-Grid (V2G). Diese Version, derzeit noch eine Vision, sieht vor, dass durch eine intelligente Steuerung zahlreiche E-Autos zu einem „virtuellen Kraftwerk“ zusammengeschlossen werden können. Aktuell gibt es in Deutschland allerdings noch kein V2G im Serieneinsatz. Die regulatorischen Voraussetzungen existieren noch nicht.