Projekt „Fellbach ZeroPlus“ kombiniert Photovoltaik, Elektromobilität und Energiemanagement

Wer Strom aus der eigenen Photovoltaik-Anlage verbraucht, kann seinen Alltag künftig noch nachhaltiger gestalten: Auch private Elektroautos lassen sich mit Solarstrom günstig laden.

Fraunhofer-Forscher haben ein Heim-Energiemanagement-System entwickelt, welches das E-Fahrzeug in die heimische Energieversorgung einbindet und den Ladefahrplan erstellt. Das System wird im Projekt „Fellbach ZeroPlus“ getestet.

Förderung im Rahmen des Schaufensters Elektromobilität
Das Haus der Zukunft ist ökologisch, energieeffizient und smart. Mit der eigenen Photovoltaik-Anlage erzeugten Solarstrom nutzen die Bewohner nicht nur für den Haushalt, sondern auch zum Laden des eigenen Elektroautos. In einer Gruppe von mehreren im Passivhaus-Standard gebauten Reihenhäusern in Fellbach (Baden-Württemberg) ist dieses Szenario bereits Realität. Die neu errichtete Häusergruppe wurde im Projekt „Fellbach ZeroPlus“ um Elektromobilität und ein umfassendes Energie-Management-System erweitert. Das Vorhaben wird durch das Programm „Schaufenster Elektromobilität“ gefördert, einer Initiative der Bundesregierung.

Schnellladestationen und Heim-Energie-Management
„Die großen Photovoltaik-Anlagen auf den Dächern liefern langfristig mehr Energie als die Bewohner verbrauchen. Die überschüssige Energie lässt sich ins Stromnetz einspeisen und für tägliche Fahrten mit dem privaten Elektroauto verwenden“, erläutert Dominik Noeren vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE (Freiburg).
Um die Elektromobilität effizient in den privaten Alltag zu integrieren, haben der Forscher und sein Team für fünf der sieben Haushalte Schnellladestationen mit einer Ladeleistung von 22 Kilowatt konzipiert und ein Heim-Energie-Management-System (HEMS) entwickelt. Die java-basierte Software läuft auf kleinen Rechnern (Embedded Systems).

Stromzähler für Photovoltaik, Elektroauto, Wärmepumpe und Haushaltsstrom
Das HEMS liest die Stromzähler im Haus aus: den Zähler für die Photovoltaik, das Elektroauto, die Wärmepumpe und den sonstigen Haushaltsstrom. Das System zeigt die Energieströme an und informiert die Bewohner zu jeder Tageszeit über die Höhe ihres Stromverbrauchs. „Sie erfahren, ob und wie viel Strom aus dem Netz kommt oder aus der Solaranlage, und wer die Energie verbraucht – beispielsweise Wärmepumpe, Haushaltsgeräte oder Elektrofahrzeug“, so Noeren.
Darüber hinaus prognostiziert das HEMS die solare Einstrahlung für einen Zeitraum von etwa 20 Stunden. Ein lernfähiger Algorithmus berechnet für jede Viertelstunde die künftige Haushaltslast. Aus allen Daten lässt sich ermitteln, wie viel Solarstrom dem Elektroauto zu einem beliebigen Zeitpunkt zur Verfügung steht. „Der Strom geht erst in den Haushalt. Nicht verbrauchte Energie speichert die Autobatterie. Ist dann noch Strom übrig, wird dieser in das Netz eingespeist“, erklärt Noeren.

Eigenstromanteil soll maximiert werden
Das HEMS soll Verbraucher dabei unterstützen, abhängig von Fahrzeiten, Einstrahlungsprognose und aktuellem Haushaltsstromverbrauch die Ladezeiten der E-PKW mit der Stromproduktion auf den Dächern zu synchronisieren und somit den Eigenstromanteil zu maximieren.

05.11.2015 | Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH

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