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e-Up! als Akku für die Photovoltaik-Anlage
Vorab: Ich habe kaum einen Plan von Photovoltaik-Anlagen, aber folgende Idee
Der VW-eUP kostet durch die Förderung kaum Geld z.B. als Leasing "nur 50€/Monat". Billiger bekommt man einen 32,3 kWh Akku wohl kaum. Richtig abschätzen kann ich das allerdings nicht. Hier bei ADAC steht das eine KWh bei Heimakku´s zwischen 800-1000€ kosten.
Ist es da nicht naheliegend sich einen e-Up! hinzustellen, der viel weniger kostet?
Stromerzeugung mit Solar-Pannels:
Nehmen wir handelsübliche Panel mit 250 Wp und 1,6 m2 Fläche, dann liefern die in Deutschland im Jahr angeblich ca.220 kWh, macht pro Tag im Mittel 600 Wh. Möchte man einen e-Up! mit seinen 32,3 kWh an einem (Durchschnitts-)Tag komplett voll laden kommt man immerhin auf 48 Panel mit einem Flächenbedarf von rund 80 m2. Das entspricht aber einer Fotovoltaik-Anlage mit 12,5 kWp. Bei einem Einfamilienhaus bliebe man lieber unter der magischen Grenze von 10 kWp, ab der es fiskalisch und bürokratisch aufwändig wird.
Nehmen wir mal eine Fahrleistung von 10.000 km und damit einen jährlichen Strombedarf von 1500kWh bzw. 4,1 KWh pro Tag. Der e-Up! sollte also rund 1 Woche halten und müsste dann wieder geladen werden. Rein rechnerisch reichen also ca. 7 Pannel die zusammen genau diese 4,2 kWh erzeugen und einen Flächenbedarf von ca. 12qm haben. Meine Doppelgarage hat mehr als das Doppelte!
Man müsste also eine entsprechende Solar-Anlage haben und zwei e-Up! die man alle paar Tage tauscht...
Noch interessanter wäre es, wenn man den E-Up auch entladen könnte um den Strom im Hausnetz nutzbar zu machen. Ist das entnehmen von Strom aus dem e-Up! irgendwie möglich?
Noch eine "dumme" Frage: Der e-Up lässt ja verschiedene Wechselstrom-Ladeleistungen und auch Gleichstrom-Ladungen (CCS) zu. Welche Ladestation ist den in Verbindung mit einer Photovoltaik-Anlage am sinnvollsten?
Gut: e-Auto ist also jetzt möglich.
Ungewiss: Wie steht es um ein Gesamtkonzept, um sinnvoll auf Erneuerbare "umzusteigen".
Wer hat einen Plan wie man Stromerzeugung und e-Up als Speichermedium richtig nutzbar macht?
Links:
https://www.solarwatt.de/photovoltaikanlage/anwendung/e-mobilitaet
https://www.mobilityhouse.com/de_de/lade-und-energiemanagement
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27 Antworten
Dein Gedanke ist grundsätzlich richtig und ist auch umsetzbar.
Von der Theorie sehr einfach (fast) ohne zusätzliche Hardware zu lösen .
Die Schwierigkeit liegt derzeit im Detail, da CCS für bidirektionales Laden (noch)nicht genormt ist. So würde im Moment nur eine Individuallösung bleiben.
Eine einfache Lösung wäre ein Hybrid Wechselrichter für Hochvoltbatterien, der den Spannungsbereich (ca. 350V-420V) des e-up abdeckt.
Solche Teile gibt es.
Z.B. diese: https://www.solaxpower.com/.../X3-Hybrid_HandbuchDE.pdf
https://www.solaxpower.com/.../X3-hybrid-datasheet.pdf
Der nötige CCS-Stecker (mit Kabel) kostet ca. 800€
Beispiel:
https://www.voelkner.de/.../...9060-eMobility-Ladekabel-5.00m.html?...
Die Schwierigkeit liegt in der Kommunikation zwischen Hybrid-Wechselrichter und der e-up Batterie.
Notlösungen sind möglich, aber nur für (sehr)erfahrene Nutzer vertretbar.
Beispiel für so eine Notlösung:
- die Batterie wird über ein CCS Kabel mit dem Batterieausgang des Inverters gekoppelt
- Der "Hochvoltschalter (Schütz)" wird über ein externes "Ladesignal" aktiviert und damit Gleichspannungsmäßig eine Kopplung zwischen Inverter (Batterieanschluss)und up-Batterie hergestellt.
- Minimalkommunikation ggfls. über externes" Interface sicherstellen.
Besser wäre:
Eine vollständige Kommunikation über den CAN-Bus. Aber dazu muss man tatsächlich tief in die Kommunikation sowohl beim e-up, wie auch beim Inverter einsteigen und ggfls. eine "Parametrier App" darüber setzen.
Vielleicht findest Du hier einen Experten / Expertin für die Umsetzung.
Eine Finanzierung wäre evt über ein "Crowfunding" möglich, da hier sicher einige Interesse an einer "ausgegorenen" Lösung haben.
Die PV-Seite an sich sehe ich als völlig unkritisch, da es dort nahezu für alle Fälle Lösungen gibt.
Mich interessieren erst mal die grundsätzlichen Dinge. Und ich bin EXPLIZIT Anfänger.
Die Umwandlung von DC in AC geht doch mit einem Verlust von 10-15% einher, richtig oder falsch(1)?
Eine Solar-Pannel liefert DC und der Akku im E-Up hat natürlich auch DC. Also braucht es erst mal keine Umwandlung zum laden, da es ja einen DC Lademöglichkeit im Auto gibt (über CCS-Stecker).
Wenn man dann die beiden e-Ups alle paar Tage tauscht wäre doch alles palletti, oder(2)?
Gebraucht wird also eine PV-Anlage die den e-Up über DC laden kann - das wäre doch das effizienteste - und ggf. zudem AC bereitstellt - welche gibt es da(3)?
Eigentlich müsste sich das doch sehr schnell rechnen, denn bei einer Strom-Einspeisung von der PV erhält man ja nur ca. 0,1€/kWh und beim Verbrauch kostet der Strom 0,3€/kWh - und trotzdem sollen sich PV-Anlagen in 10-15 Jahren armotisieren. Mit einem e-Auto müsste es doch wesentlich schneller gehen. Vor allem, wenn man die Anlage so dimensioniert, das der erzeugte Strom zu 100% selbst verbraucht werden kann UND möglichst keine Verluste durch eine Wandlung (AC/DC) entstehen.
Die Spannung (V) der Solar-Pannels variiert je nach Sonneneinstrahlung - richtig oder falsch(4)? - ein Gerät müsste für das CSS ggf. 500V und beliebige Amper (maximal ca. 40kW/500V = 80A) - richtig oder falsch(5)? - bereitstellen.
Je nach PV-Anlage und Sonneneinstrahlung wird der Akku über CSS (Schnellladebuchse, hihi) ohne Wandlung mal mehr, mal weniger und manchmal gar nicht geladen.
=> Welche Hardware / Software wird dazu benötigt (6)?
Hier geht es also erst mal um...
* möglichst verlustfreie Stromerzeugung & Laden über Gleichstrom
* Nutzung eines e-Up! als Strom-Speicher.
* schnelle Amortisation einer PV
In einem weiteren Schritt könnte man sich über die Entnahme von Strom aus dem e-Up Gedanken machen oder diesen Gedanken schlicht verwerfen und den Strom einfach verfahren. Zu Gewinnen hat man selbst bei 10tkm den Großteil der variablen Kosten: bei 5 Liter Verbrauch x 1,3€/l x 100 = 650€ pro Jahr
Kostet die PV mit Einbau und allem €6500, dann ist sie in 10 Jahren armotisiert und mit zwei e-Ups ist man dann immer mobil, während der andere immer auf den nächsten Sonnenstrahl wartet...
Wie gesagt: Ein Stromspeicher mit 32kWh für 50€ mit dem man auch noch fahren kann, hört sich doch nach einem Superdeal an...
Der Wirkungsgrad von Solarinvertern liegt je nach Qualität des Inverters bei ca. 95-98%
Der Wirkungsgrad selbst ist also kein ganz maßgebliches Thema, zumal PV-Panels inzwischen so günstig geworden sind, dass die Panelkosten kein wirkliches Thema mehr sind. Bei einer Installation ohne Eigenleistung ist eine 10kWp Anlage derzeit für ca. 10.000€ zu erhalten, davon sind ca. 40% Materialkosten und 60% Arbeitskosten. Der Ertrag einer 10kWp Anlage beträgt je nach Standort und Ausrichtung ca. 7000-10000kWh/Jahr.
Die Panelkosten selbst liegen zwischen ca. 200-400€ je kWp.
Beispiel für einen "Straßenpreis"(3 dieser 330Wp Panels ergeben ca.1kWp):
https://shop.gwl.eu/.../...PERC-ESM-330-Full-Bl-Pallet-26-pcs.html?...
Von daher ist die Frage eigentlich nur Dein Eingangsthema:
- Ist es günstiger einen e-up als Speicher zu nutzen (ca. 32kWh Nettospeicher) als einen vergleichbaren Hausspeicher ein zu setzen, bzw lohnt es sich 2-e-ups zu kaufen und die im Wechsel als Speicher zu nutzen bzw. zu fahren?
- wie kann der e-up ohne weiteren Zusatzaufwand direkt als Speicher genutzt werden?
Zu aktuellen Speicherkosten:
Ein Hochvoltakku vergleichbar mit dem e-up (32kWh) kostet derzeit "Straßenpreis" ca 20,000€
Beispiel (2 Stück von diesen entsprechen ca. einem e-up):
https://greenakku.de/.../...-LiFePO4-Powercube-16-8kWh-336V::1553.html
Damit ist klar: wenn die Speicherkapazität benötigt wird, ist es derzeit tatsächlich günstiger einen e-up als Speicher zu nehmen, als einen entsprechenden Hausspeicher zu nutzen.
Ungelöst ist derzeit nur das Kommunikationsprotokoll zwischen e-up (CCS) und dem Hybridinverter, der den e-up direkt als Speicher nutzen soll.
Den Rest inklusive (Hybrid)Inverter (im verlinkten Datenblatt sind übrigens auch die Wirkungsgrade gegeben), habe ich in meiner ersten Antwort beschrieben.
Wenn es Dir nicht darum geht, den e-up als Stromspeicher für das Haus zu nutzen, dann sind auch jetzt schon alle Probleme gelöst (vergiss da 1-3% Wirkungsgrad hin oder her).
Dazu benötigst Du nur eine ganz normale PV-Anlage mit Energiemanagemensystem (gibt es von der "Stange") und eine Wallbox die von dem Energiemanagementsystem gesteuert wird und damit das jeweils verbundene Auto nur lädt, wenn Solarstrom ausreichend verfügbar ist.
Hi,
da in der Familie ein e-Up! bestellt ist machen wir zur Zeit ähnliche Gedanken. Überlegen auch eine 10kWp-Anlage auf Dach zu schrauben. Haben auch hin- und hergerechnet. Und uns auch über ein Energiemanagmentsytem (laden nur bzw. abhängig vom PV-Überschuss) Gedanken gemacht.
Sind aber zunächst bei einer Lösung ohne Energiemanagement hängen geblieben. Denn den Up kann man ja zeitgesteuert laden. Das wäre bei uns nur am Wochenende. Würden ihn so programmieren das er nur tagsüber mit relativ geringer Leistung läd. Und wenn zu wenig PV-Überschuss da ist dann nimmt er eben Fremdstrom. Auch egal. Aber der Komfort ist es uns wert. Denn wir brauchen ihn Montags vollgeladen. Auch wenn es am Wochenende keinen großen PV-Überschuss gibt.
Aber vielleicht machen wir ja noch einen Denkfehler. Jedenfalls soll es einfach zu händeln sein. Und wir wollen uns nicht durch mehrere Apps und Clouds hangeln nur damit unser Auto optimal lädt. Das Ganze muss einfach zu händeln sein. Ohne nachzudenken/umzuschalten. Freitags Stecker rein und Montags losfahren. Auch wenn die Sonne am Wochenende mal nicht so scheint ;-)
Gruß Maxi
Wäre der Wirkungsgrad so wichtig, würde man PV allgemein eher nicht nutzen, von daher dürfte die Frage nach Verlusten im einstelligen Prozentbereich doch eher akademischer Natur sein.
Ja, wir suchen daher eher nach einer einfach zu händelden Lösung unseren e-Up! optimal mit PV-Überschuss zu laden. Aber es muss eben einfach sein. Die ganzen Energiemanagementsysteme erscheinen uns im Moment recht kompliziert/unflexibel. Und dann fast alle mit Cloud-Zwang. Das mögen wir nicht so. Wir möchten zudem kein Extra-Studium machen nur um unser e-Fahrzeug optimal mit PV-Energie zu laden. Es muss einfach sein. Um nicht Montags mit einem leeren Akku dazustehen nur weil wir in der App einen falschen Button gedrückt haben ... ;-)
Mir ist jetzt zumindest klar geworden, dass es wohl keine
einfache Lösung "von der Stange" gibt. Sondern das ich lernen,
rechnen und entscheiden muss. Ok, sollte machbar sein.
Fangen wir mal bei den Pannels an.
Meine Doppelgarage hat ein Flachdach mit ca. 5 x 6 Meter.
Diese Pannels die GFS18 oben vorgeschlagen hat von GWL/Sunny
haben ca. 2x1 Meter, es passen also 15 Stück drauf.
Ein Pannel kostet rund 100€ macht 1500€ für die Pannels.
Als Peak-Leistung ist angegeben mit 330 Wp x 15 = 5kWp,
also wie oben von GFS18 geschrieben ca. 300€/kWp
Um damit ich als Greenhorn etwas damit anfangen kann, habe ich hier nachgelesen:
https://www.wegatech.de/.../#:~:text=Kilowatt%2DPeak%20(kWp)%20ist,Watt%20ergeben%20hierbei%20ein%20Kilowatt.
"Eine 1 kWp Photovoltaikanlage mit Standort in Deutschland
kann im Durchschnitt etwa 1.000 kWh jährlich erzeugen.
Allerdings wird der Strom nicht immer dann erzeugt, wenn Sie ihn brauchen. "
So eine Anlage könnte also irgendwann über das Jahr (wenn die Sonne scheint)
rund 5000 kWh erzeugen, was theoretisch einer Fahrleistung von ca. 30.000km
entspricht, wenn jeder Sonnenstrahl im e-Up landet. Das tut er freilich nur,
wenn man zwei hat. Einen zum fahren und einen zum laden.
Hört sich erst mal nicht so schlecht an.
Zum Beispiel eine PV kaufen und zwei e-Up leasen.
Welche Ladeleistungen kann man denn maximal erreichen - 5kW?
Das passt ja eigentlich zum e-Up mit maximal 7,2kW.
An 1-2 sonnigen Tagen könnte er voll sein.
Da muss man im Sommer freilich viel mehr fahren als im Winter...
Für die PV braucht es dann noch was genau?
Die Pannels müssen bei meinem Flachdach vielleicht aufgeständert werden.
Und Tragfähigkeit beachten: mindestens 12 kg/m²
Komplettangebot für Flachdächer gibt´s ja auch bei ebay.
https://www.ebay.de/i/223122193499
Zum Laden ist ein ID-Charger wohl fast das billigste Produkt:
ohne Internet-SchnickSchnack für ca. 400€ (optional + Installation 1600€).
https://www.volkswagen.de/.../id-charger.html
So ein Ding ist konzipiert für Strom aus dem Netz.
Es braucht also wohl noch ein Gerät, das dieses Ding aktiviert,
wenn die PV genügend Strom liefert, oder?
Im Winter wird vielleicht nicht genügend Strom erzeugt
und man muss Strom aus dem Netz beziehen.
Im Sommer erzeugt man vielleicht zuviel Strom
und möchte den im Haus verwenden...
Kann man sich einen Wechselrichter (DC=>AC) nicht sparen
und gleich mit DC den e-Up laden über den CSS-Stecker?
Zitat:
@jonken schrieb am 6. Juli 2020 um 21:55:36 Uhr:
So ein Ding ist konzipiert für Strom aus dem Netz.
Es braucht also wohl noch ein Gerät, das dieses Ding aktiviert,
wenn die PV genügend Strom liefert, oder?
Genau für diesen Zweck gibt es Energiemanagementsysteme. Ist PV-Überschuss vorhanden wird die Wallbox bzw. der Ladevorgang aktiviert. Manche haben dafür einen Freigabeeingang; manche können sogar die Ladeleistung abhängig vom PV-Überschuss flexibel anpassen.
Aber was ist wenn es keinen PV-Überschuss gibt? Dann ist der Up auch noch nach Tagen leer. Man müsste dann den Ladevorgang manuell umschalten und ihm zu sagen das er mit externem Strom laden soll.
Mir erscheint das zu unflexibel/umständlich/kompliziert. Daher mein pragmatischer Ansatz: Den Up ganz ohne Energiemanagement z.B. am Wochenende in eine „dumme“ Standard-Wallbox einstecken und den eingebauten Ladetimer so programmieren das er nur tagsüber läd. Das ist zwar nicht ganz optimal aber er ist am Montag wenigstens immer voll. Ohne irgendwelchen manuellen Eingriffe.
Vielleicht gibt es aber trotzdem noch etwas besseres. Ich habe bisher aber leider noch keine wirklich überzeugende Lösung gefunden.
Da ich gerade selbst meine PV-Anlage plane bin ich immer an guten Ideen interessiert.
Zu den Fragen von @ jonken:
Hinweis: Die Panellänge bei den genannten "Musterpanels" ist nur 1,68m
Aufständerung oder nicht?
Eine Aufständerung bringt im Winter etwas Vorteile (tief stehende Sonne kann besser genutzt werden, Schnee bleibt nicht liegen). Nachteile: Abstände müssen eingehalten werden, damit sich die Panels nicht gegenseitig beschatten, der Jahresertrag kann durchau geringer sein als bei einer unbeschatteten "Flachmontage". Die "Flachmontage ist sehr einfach (auch selbst aus zu führen) und sehr kostengünstig.
Anschluss Wallbox (Kosten):
Wenn die Anschlüsse für die PV-Anlage gemacht werden, sind die reinen "Mehrkosten" für einen Wallbox-Anschluss maximal 200€ (wenn beides zeitgleich ausgeführt wird)
Nein den Wechselrichter DC/AC kann man nicht sparen, oder man müsste direkt einen Solarladeregler für die up-Batterie verbauen. Der Nachteil wäre, die Stromproduktion kann nur zur Ladung des Autos genutzt werden, eine "Überproduktion" könnte auch nicht im Haushalt genutzt werden, die Kommunikation mit dem e-up (Akku) müsste individuell erstellt werden.
Von daher gibt es ja die beschriebenen Möglichkeiten:
Einfach:
Preiswerter Solarinverter, einfache Wallbox
etwas intelligenter:
Solarinverter mit Energiemanagement, das die Wallbox steuert
Kür:
Hybrid-Solarinverter, der direkt die Batterie des e-up über CCS-Anschluss lädt (Wallbox würde entfallen, CCS- Stecker wäre nötig).
Die e-up- Batterie könnte auch als "Hausspeicher" genutzt werden.
Die Kommunikation zwischen e-up (CCS) und Solarinverter müsste geschaffen werden, hier gibt es (noch) keine fertigen Lösungen.
Und es ist ja nicht schlimm, wenn man m Sommer etwas der "Überproduktion" im Haushalt nutzt und im Winter dafür den möglicherweise zusätzlich benötigten (e-Auto)Strom zukauft.
Hi,
interessantes Thema:
Wir haben auch eine PV Anlage und dann irgendwann im kommenden Jahr auch den E-Up.
Bei der Stromversorgung des Up setzen wir auf die Wallbox von Senec, die allerdings auch einen Speicher der gleichen Firma voraus setzt.
Diese Wallbox ermöglicht über APP den Lademodus einzustellen: Schnell oder PV-Optimiert, sprich möglichst viel Solarenergie in das Auto.
Zudem kann man dort auch eine Stromcloud abschließen, mit der man zumindest theoretisch auch unterwegs seinen eigenen Strom ins Auto laden kann; hiermit habe ich mich aber noch nicht beschäftigt.
Was nach aussage des Solar Monteurs aber auf keinen Fall geht, ist dass man den Strom aus dem Akku des Autos wieder zurück ins Haus lädt. Das hat steuerliche Gründe, da der Staat nicht will, das man Z.B. in der Firma oder bei IKEA (oder ähnliche natürlich) seinen Akku auflädt und dann zu Hause benutzt.
Ich habe mich steuerlich beraten lassen und das Thema war echt nicht einfach. So muss man z.B. beim Vorsteuerabzug seinen Eigenverbrauch versteuern.....
LG
Olli
Zitat:
@nordgti schrieb am 7. Juli 2020 um 09:36:38 Uhr:
Diese Wallbox ermöglicht über APP den Lademodus einzustellen: Schnell oder PV-Optimiert, sprich möglichst viel Solarenergie in das Auto.
Was passiert wenn Du auf "PV-Optimiert" gestellt hast und die Sonne nicht scheint? Dann wird das Auto vermutlich leer bleiben. Es sei denn Du stellt manuell auf "Schnellmodus" (Fremdstrom) um. Falls Du es nicht vergisst ;).
Das finde ich ist der Knackpunkt bei solchen Lösungen. Ich muss (abhängig vom Wetter) vermutlich immer irgendwie manuell eingreifen.
Oder gibt es sowas vollautomatisch? So dass mein Energiemanagement weiß das ich am Montag um 7:00 Uhr ein vollgeladenes Auto brauche und es unabhängig vom Wetter PV-optimiert oder notfalls eben mit Fremdstrom läd?
In dem Fall muss ich aber im System immer noch eine Abfahrtszeit programmieren. Also kann ich eigentlich auch eine einfache PV-Anlage ohne Energiemanagment verwenden und den eingebauten Timer des Up benutzen. Auch die Vorklimatisierung funktioniert dann über die gleiche "App". Natürlich nicht ganz PV-optimal aber wenigstens noch halbwegs simpel ;).
Kurz zusammemgefasst: Eine PV-optimierte Lösung muss einfach (bedienbar) und zuverlässig sein. Und möglicht ohne zusätzliche App oder gar Cloud auskommen. Die meisten Energiemanagmantsyteme setzen sowas jedoch leider sehr häufig voraus.
Hi,
das Auto kenn ich nicht, da ich es noch nicht habe; sprich die Lademodi des UP.
Bei PV Optimierter Ladung wird möglichst viel Solarenergie geladen, unter Berücksichtigung der Ladung des Speichers im Haus (hängt ja auch von der Speicherkapazität ab) und er erwarteten Sonneneinstrahlung.
Das klappt bei meiner Anlage (bisher ohne Wallbox) sehr gut. Natürlich reicht das Sonnenlicht nicht immer aus (Winter oder Regentage), dann wird Strom aus dem Netz gezogen; ich gehe davon aus, dass das beim Betrieb einer Wallbox dann genau so ist.
Hier lohnt sicher mal der Gedanke an die Stromcloud. Vereinfacht gesagt verabschiedet man sich von seinem Stromversorger und speist den Überflüssigen Solarstrom ins Netz und holt den dann bei Bedarf wieder zurück. Man bekommt dann dafür logischerweise keine Einspeisevergütung.
LG
LG