Photovoltaik und Elektro Auto
Allgemeines über Photovoltaik
Eine Photovoltaikanlage besteht aus in Reihe geschalteten Solarzellen (meist 72 Stück) und wandelt die Lichtenergie der Sonne direkt in elektrische Energie um. Dies geschieht durch Photoelemente aus Silizium, wobei eine Solarzelle bei Sonneneinstrahlung eine Gleichspannung von 0,5 V (Volt) erzeugt. Die Stromstärke einer Solarzelle ist von deren Größe abhängig und liegt bei 3-7 A (Ampere). Durch die Reihenschaltung der 72 Solarzellen entsteht eine Gleichspannung von 36 V bei einer Stromstärke von 5-7 A. Die gewonnene elektrische Energie kann entweder in einer Batterie für den Eigenbedarf gespeichert oder ins öffentliche Netz eingespeist werden. Für eine Einspeisung ins öffentliche Netz muss jedoch die Gleichspannung in 220 V Wechselstrom umgewandelt werden. Dieser Umwandlungsvorgang geschieht mit einem Wechselrichter, welcher die Gleichspannung zerhackt und mittels Leistungselektronik in eine 220 V Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz (Hertz) umwandelt.
Energiebedarf Elektro Auto
Hersteller von Elektroautos beziffern den durchschnittlichen Energieverbrauch eines solchen Fahrzeugs mit 125 Wh/km (Wattstunden/km). Der tatsächliche Verbrauch, der über längere Strecken gemessen wurde, liegt jedoch bei ca. 183 Wh/km und ist damit erheblich höher.
Es zeigt sich auch, dass ein Elektro Auto den günstigsten Energieverbrauch von ca. 175 Wh/km bei einer Geschwindigkeit von ca. 52 km/Std. hat.
Bei Geschwindigkeiten von 30 km/Std. oder weniger steigt der Energieverbrauch rasant an und kann bei 10 km/Std. bis ca. 270 Wh/km betragen.
Bei höheren Geschwindigkeiten von über 52 – 100 km/Std. steigt der Energieverbrauch ebenfalls wieder an, allerdings wesentlich flacher als bei niedrigen Geschwindigkeiten.
Bei einer Geschwindigkeit von 100 km/Std. beträgt der Energieverbrauch ca. 220 Wh/km.
Die Verbrauchskosten eines Elektrofahrzeugs pro 100 km lassen sich bei bekannten Stromkosten leicht berechnen. Beträgt der Strompreis 29 Cent/kWh und der durchschnittliche Energieverbrauch 18 kWh/100 km, so ergeben sich Verbrauchskosten von 5,22 €/100 km Fahrstrecke.
Flächenbedarf einer Photovoltaikanlage
Der Flächenbedarf einer Photovoltaikanlage hängt ganz wesentlich von der Neigung der zur Verfügung stehenden Fläche ab.
Bei einem Schrägdach mit einer Neigung von 30° in südlicher Richtung ist für eine Leistung von ca. 1.000 Watt (1,0 kWp) eine Dachfläche von ca. 8 – 10 m2 erforderlich.
Bei einem Flachdach dagegen oder einer Freilandanlage wird für eine Leistung von ca. 1.000 Watt (1,0 kWp) eine Dachfläche von ca. 17 – 20 m2 benötigt.
Der erzeugbare Energiebetrag einer Photovoltaikanlage beträgt in unseren Breitengraden ca. 750 – 950 kWh/kWp*Jahr.
Entwicklung der Strompreise aus dem Netz im Vergleich zur Preisentwicklung von Photovoltaikanlagen
Seit dem Jahr 2000 steigen die Strompreise aus dem öffentlichen Stromnetz kontinuierlich an, im Durchschnitt um ca. 6 %/Jahr. Während des gleichen Zeitraums sind die Kosten für Photovoltaikanlagen kontinuierlich gefallen. Im Jahre 2000 musste ein Eigenheimbesitzer für eine Photovoltaikanlage mit 6 kWp ca. 50.000 € bezahlen. Die gleiche Anlage würde der Eigenheimbesitzer heute schon für 9.000 € bekommen. Bei Gegenüberstellung dieser beiden Kostenentwicklungen ist festzustellen, dass ab dem Jahr 2012 die Kosten für den Strom aus der Steckdose und die Kosten für den selbst erzeugten Sonnenstrom etwa gleich hoch sind. Nach 2012 bis heute sind die Kosten für Photovoltaik weiter gesunken und haben heute ein Minimum von etwa 8 Cent/kWh erreicht. Im gleichen Zeitraum sind die Stromkosten aus dem öffentlichen Netz jedoch weiter gestiegen.
Daher wird der finanzielle Vorteil einer Photovoltaikanlage nach 2012 von Jahr zu Jahr größer.
Vorteil eines Elektroautos als zusätzlichen Stromverbraucher für den Eigenbedarf
Eine Photovoltaikanlage ist am sinnvollsten in Verbindung mit einem eigenen Stromspeicher zu betreiben. Da die Anlage tagsüber mehr Strom produziert, als für den Eigenbedarf benötigt wird, kann der überschüssige Strom in diesem Stromspeicher gespeichert werden. Auf diese Weise kann ein Elektrofahrzeug in den Abendstunden oder nachts mit dem günstigeren Solarstrom aus dem Stromspeicher aufgeladen werden.
Fazit
Ein Elektroauto in Verbindung mit einer eigenen Photovoltaikanlage und Stromspeicher ist eine sinnvolle und zukunftsträchtige Investition, die sich mit der Zeit amortisiert. Darüber hinaus sind Elektroautos und Photovoltaikanlagen wichtige Beiträge zu Umweltschutz und Ressourcenschonung.
Bei Interesse an einer Photovoltaik Anlage finden Sie hier weitere Informationen: Photovoltaik Info