Moderne Wallboxen – mehr als nur eine E-Auto-Steckdose

Wer ein Elektroauto fährt, möchte auch bequem und sicher zuhause laden. Die Wallbox ist dabei viel mehr als nur eine “Steckdose” für Elektroautos. Bei der Planung und Installation gilt es allerdings einiges zu beachten. Denn mehr und mehr gilt es, rechtliche, technische sowie administrative Anforderungen zu berücksichtigten. Dazu kommen noch Features wie solaroptimiertes Laden über eine dynamische Regelung des Ladevorgangs oder aber die Option zur Dienstwagenabrechnung.

Zuhause laden sollte nicht nur bequem, sondern auch preiswert sein. Dies erreicht man, wenn die Photovoltaik-Anlage (PV) und die Wallbox so kombiniert werden, dass kein zusätzlicher Energie-Bezug aus dem öffentlichen Netz nötig ist. Dennoch sollten hohe Ladeleistungen von 11 oder sogar 22 Kilowatt möglich sein. Was ist also die Lösung, um E-Fahrzeuge kostengünstig und intelligent zu laden? Das Stichwort heißt „Solaroptimiertes Laden“.

Technisch realisiert wird dieses schlaue Zusammenspiel durch die Kopplung der Wallbox an ein Heimenergiemanagementsystem (HEMS). Voraussetzung hierfür ist, dass die fahrzeugseitige Einschränkung durch den Mindestladestrom von 6 Ampere pro Phase (nach IEC 61851) berücksichtigt wird. Beim üblichen dreiphasigen Wallbox-Anschluss bedeutet dies: Um überhaupt eine Ladung zu starten, muss eine Überschussleistung von mindestens 4,2 Kilowatt vorhanden sein.

Automatische Umschaltung

Im täglichen Betrieb fällt in den Morgen- und Abendstunden sowie im Winter der Überschuss aus PV-Anlagen meist geringer aus. Moderne Wallboxen nutzen dann eine automatische Umschaltung zwischen ein- und dreiphasiger Ladung für ein solaroptimiertes Laden. So kann der Anteil selbst genutzter  PV-Energie bestmöglich maximiert werden. Diese dynamische Umschaltung erlaubt den Wechsel in den einphasigen Betrieb, um den Ladevorgang bereits mit einem Drittel der Ladeleistung, also 1,4 Kilowatt, starten zu können.

Auch für Dienstwagen

Elektrofahrzeuge werden zunehmend auch als Dienstfahrzeug genutzt. Dies erfordert die Möglichkeit einer MID- oder eichrechtskonformen Messung in der Wallbox, damit Ladevorgänge auch steuerlich abgerechnet werden können. In der Regel ist es günstiger und bequemer, den heimischen Überschussstrom zum Nachladen zu verwenden, als ausschließlich unterwegs oder auf dem Parkplatz des Arbeitgebers zu laden. Ein weiterer Vorteil dabei: Gegenüber Arbeitgeber und Finanzamt darf auch bei einer Ladung mit eigener PV-Energie der Netzbezugspreis abgerechnet werden.

Ladeleistung dynamisch steuern

Die Bundesnetzagentur arbeitet aktuell an Vorgaben für dynamische Stromtarife und “Steuerbare Verbrauchseinrichtungen”. Dazu zählen auch Stromspeicher und nicht-öffentlich zugängliche Ladepunkte. Zielsetzung einer Steuerbarkeit – etwa von Heimladestationen – ist es, Überlastungen im Verteilnetz zu verhindern. Stand heute soll jeder Netzbetreiber diese Möglichkeit bereits ab 1.1.2024 erhalten.

Laut entsprechender Gesetzesentwürfe müssen ab 2024 alle steuerbaren Verbrauchseinrichtungen wie Wärmepumpen, Speicher und Wallboxen die genannten technischen Anforderungen erfüllen. Im Gegenzug (für die theoretische Möglichkeit der Leistungsreduktion) erhält der Endkunde einen voraussichtlich bundesweit einheitlichen Rabatt auf die Netzentgelte.

Energiemanagement mit HEMS

Diese künftigen Anforderungen des Gesetzgebers an nicht-öffentliche Ladestationen machen deutlich, dass es vorteilhaft ist, wenn Wallbox, Heimspeicher und PV-Anlage von einem übergreifenden HEMS nach den Prioritäten des jeweiligen Hausbesitzers gesteuert werden. So kann das HEMS beispielsweise auch verhindern oder zulassen, dass der Heimspeicher Ladevorgänge unterstützt.

Zudem stellt ein optimiertes HEMS sicher, dass keine gegensätzlich wirkenden Einstellungen vorgenommen werden – ein äußerst wichtiger Regelmechanismus für Effizienz und Reduktion von Energiewende-Kosten. Zudem erfüllt ein HEMS den Kundenwunsch nach einer zentralen App, um ständig alle Werte im Blick zu haben und nachjustieren zu können.

Zukunftssicherheit

Die Entwicklung schreitet weiter voran, dementsprechend müssen Wallboxen auch auf Zukunftsthemen wie bidirektionales Laden vorbereitet sein. Der nächste Schritt hierbei wird zunächst die Optimierung des unidirektionalen Ladens umfassen – beispielsweise realisiert durch 1/3-Phasenumschaltung. Perspektivisch gefolgt vom bidirektionalen Laden, etwa durch Vehicle-to-Home oder Vehicle-to-Grid.

Der aktuelle Status quo ist noch von einer Vielzahl normativer und rechtlicher Hürden limitiert, weil etwa die Protokolle nur teilweise oder unvollständig standardisiert sind. Auch rechtliche Fragen müssen beantwortet werden, wie beispielsweise: Was passiert, wenn unterwegs nicht ausschließlich Ökostrom geladen und dieser anschließend zuhause eingespeist wird? Oder: Was passiert mit steuerlich vergünstigtem Ladestrom beim Arbeitgeber? Es bleibt auf jeden Fall spannend, denn das Entwicklungspotential für zukünftige Konstellationen bleibt hoch.

Weitere Informationen finden Sie unter: https://senec.com/