Elektromobilität und Photovoltaik

E-Autos ökologisch laden – dank Solaranlagen

31.01.2024 | E-Autos haben einen geringeren CO₂-Ausstoß als Verbrenner. Ihre volle positive Klimawirkung können sie dann entfalten, wenn sie mit erneuerbarer Energie geladen werden. Am einfachsten geht das, wenn Sie Ihr Elektrofahrzeug dann laden, wenn besonders viel Ökostrom zu Verfügung steht: tagsüber. Ladestationen in Unternehmen oder Zuhause ermöglichen das „öko-optimale“ Laden – idealerweise in Kombination mit einer eigenen Solaranlage.

Je mehr Ökostrom, desto klimafreundlicher

Die Zulassungszahlen von Elektrofahrzeugen steigen deutlich, und es wird weiterhin kontrovers diskutiert, wie umwelt- und klimafreundlich diese Autos wirklich sind. Für eine ganzheitliche Betrachtung muss man nicht nur berücksichtigen, wieviel Energie bei der Herstellung des Fahrzeugs zum Einsatz kommt und welche Emissionen dabei entstehen, sondern auch, mit welchem Emissionsaufwand der Strom erzeugt wird, mit dem das Fahrzeug geladen wird.

Eines ist klar: Je mehr erneuerbare Energie in die Batterien fließt, desto besser ist der ökologische Fußabdruck Ihres E-Autos. Deshalb ist der erste richtige Schritt, fürs Laden der Batterie einen Vertrag über den Bezug von Ökostrom abzuschließen. Damit stellen Sie sicher, dass die entsprechende Menge des geladenen Stroms in Summe auch regenerativ  erzeugt worden ist.

Ökostrom von den SWM
 

Aber wie viel erneuerbare Energie kommen wirklich in Ihrem Fahrzeug an, solange der deutsche „Stromsee“ ein Mix aus Erneuerbaren und Graustrom ist?  In den allermeisten Stunden des Jahres ist die Stromnachfrage derzeit noch höher als die gleichzeitig eingespeiste Menge erneuerbarer Energie. Die Erneuerbaren erzeugen in der Regel so viel Strom, wie es die natürlichen Voraussetzungen (z. B. Wind oder Sonne) in diesem Moment ermöglichen. Den Rest decken herkömmliche Kraftwerke ab.

Stromsee-Modell

Emissionen der Stromerzeugung gehen zurück

Die durchschnittlichen CO2-Emissionen der gesamten Stromerzeugung in Deutschland lag nach Berechnungen des Umweltbundesamtes im Jahr 2019 (dem letzten Jahr ohne Einfluss der Corona-Pandemie) bei 408 g/kWh. Weil Kohlekraftwerke vorübergehend weiterbetrieben werden und wegen der hohen Gaspreise hat sich diese Zahl bis zum Jahr 2024 nicht geändert. Im Ausblick auf das Jahr 2030 ist jedoch von einer Reduktion auf 90 g/kWh auszugehen.

Zur Deckung einer zusätzlichen Stromnachfrage, die durch weitere, große Verbraucher wie Elektrofahrzeuge entsteht, fielen nach Berechnungen der Stadtwerke München (SWM) durchschnittlich 850 g/kWh an CO2 an. In den kommenden Jahren werden sich diese Emissionen weiter verringern, da zunehmend konventionelle Erzeugungsanlagen vom Netz gehen und erneuerbare weiter ausgebaut werden.

Für das Jahr 2024 gehen wir nur noch von 635 g/kWh an CO2 für die zusätzliche Stromerzeugung aus, die für das Laden von E-Fahrzeugen notwendig wäre. Bis zum Jahr 2030 sinken diese CO2-Emissionen kontinuierlich weiter auf geschätzte 435 g/kWh.

E-Autos sparen in jedem Fall CO₂ ein

Viele E-Autos werden ungesteuert geladen. Das heißt, sie werden einfach „angesteckt“, laden mit voller Leistung, egal zu welcher Uhrzeit und egal, welche Energie im Netz gerade zur Verfügung steht. In solchen Fällen des „ungesteuerten Ladens“ stammt der Strom meist aus konventionellen Erzeugungsanlagen, da auch dann geladen wird, wenn die Stromnachfrage ohnehin hoch ist, etwa mit Beginn des Feierabends.

Doch selbst mit diesem konventionell geprägten Strommix ergibt sich bereits ein deutlicher CO2-Vorteil im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennern:
Geht man davon aus, dass die Nutzung von einem Liter Benzin 2,33 kg CO2 erzeugt, kommt man bei einem Durchschnittsverbrauch von 7,8 Litern auf 100 km zu einem CO2-Ausstoß von gut 18 kg pro 100 km. Bei einem E-Auto mit einem Durchschnittsverbrauch von 20 kWh auf 100 km, das im kommenden Jahr ungesteuert geladen wird, sind es hingegen nur 12,4 kg. Pro 100 km vermeidet das E-Auto dann also gut 5,6 kg COim Vergleich zum Verbrenner.

Tagsüber laden ist am ökologischsten

Die gezielte Wahl des Ladezeitraums spielt eine erhebliche Rolle, wenn es darum geht, diese Einsparung weiter zu verbessern. Unsere Berechnungen zeigen, dass sich vor allem tagsüber zwischen 10 und 17 Uhr ein besonders emissionsarmer Strommix für die Zusatznachfrage durch E-Autos ergibt. Konkret erwarten die SWM 2024 in diesem Zeitraum nur 590 g CO2 pro kWh. Die CO2-Bilanz des Elektrofahrzeugs verbessert sich also auf 11,8 kg CO2 pro 100 km, wenn es tagsüber geladen wird. Ein Blick in die Zukunft verspricht eine kontinuierliche Verbesserung: So ist im Jahr 2030 von einer Reduktion auf 340 g/kWh auszugehen, was gleichbedeutend mit einer CO2-Bilanz in Höhe von nur 6,8kg CO2/kWh ist – der Vorsprung zum Benziner wächst weiter.

In den allermeisten Stunden des Jahres ist die Stromnachfrage derzeit noch höher als die gleichzeitig eingespeiste Menge erneuerbarer Energie. Die Erneuerbaren erzeugen in der Regel so viel Strom, wie es die natürlichen Voraussetzungen (z. B. Wind oder Sonne) in diesem Moment ermöglichen. Den Rest decken herkömmliche Kraftwerke ab.

Der CO2-Ausstoß ist geringer, da die zunehmende Zahl an Solaranlagen tagsüber viel Strom ins Netz einspeisen. Oft kann es durch die PV-Einspeisung in den frühen Nachmittagsstunden sogar zu einem Strom-Überschuss im Netz kommen. Wird das E-Auto also in dieser Zeit geladen, so steigt der Anteil an tatsächlich genutzter erneuerbarer Energie deutlich an.

Mit dem weiteren Ausbau von Solaranlagen verstärkt sich dieser Effekt: Jede Anlage verringert die CO2-Belastung des Strommix und damit auch der im E-Auto gespeicherten Energie. Bis 2035 sinkt die Belastung des zusätzlich erzeugten Stroms tagsüber voraussichtlich auf nur noch 200 g CO2/kWh.

Der Öko-Champion: Solaranlage und Ladestation

Diese Perspektive spricht dafür, die Lademöglichkeiten in den Unternehmen deutlich auszubauen, bzw. im Fall von Home Office zu Hause. Wir bieten hierfür die M-Ladelösung sowohl für Gewerbestellplätze als auch für private Stellplätze in Garagen und Tiefgaragen an. Haben Sie zudem noch eine Photovoltaik-Anlage auf dem Dach, kann die dort erzeugte Energie direkt und CO2-frei ins eigene E-Auto fließen. Je mehr Strom vom eigenen Dach geladen wird, desto umweltfreundlicher wird geladen. Mit unserem PV-Angebot M-Solar Plus ermöglichen wir die Kombination von PV und Ladestation einfach und nachhaltig.

Wegen der begrenzten Energieausbeute je Quadratmeter Solar-Fläche werden Sie es zwar nur in den seltensten Fällen schaffen, die gesamte Energie für das E-Auto mit der eigenen PV-Anlage zu erzeugen. Indem Sie Ihren eigenen Strom erzeugen, können Sie aber die Kosten der Betriebsmittel für das Elektroauto deutlich senken, wodurch sich auch die Gesamtkosten über die Lebenszeit klar verringern. Damit führt eine eigene PV-Anlage nicht nur zu niedrigeren CO2-Emissionen, sondern auch zu einem positiven Effekt im Geldbeutel. Ein Elektrofahrzeug, das tagsüber geladen wird und zudem den Strom aus der eigenen PV-Anlage verwendet, ist somit der klare Öko-Champion im Individualverkehr.

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