Bidirektionales Laden: Wenn das E-Auto zum Stromspeicher wird
Strom speichern, zurückspeisen und sparen
Beim bidirektionalen Laden kann in zwei Richtungen geladen werden: nicht nur in das Elektroauto, sondern auch wieder zurück ins Haus oder ins öffentliche Netz. Diese Technologie kann einen bedeutenden Beitrag zur Energieeinsparung und Netzstabilität leisten. Wie bidirektionales Laden funktioniert, welche Rahmenbedingungen es gibt - und alle Vor- und Nachteile.
Inhaltsverzeichnis
Wie funktioniert bidirektionales Laden?
Wie der Name verrät, funktioniert bidirektionales Laden in beide Richtungen: Vom Stromnetz in den Speicher und vom Speicher wieder zurück ins Netz oder ins Haus - dorthin, wo gerade Strom gebraucht wird.
Da Elektrofahrzeuge Gleichstrom (DC) verwenden, während in Haushalten Wechselstrom (AC) genutzt wird, muss beim Ladevorgang der Strom umgewandelt werden. Das passiert durch einen Gleichrichter im Fahrzeug oder aber durch eine dafür ausgelegte DC-Wallbox. Wird der Strom aus der Batterie wieder ins Haus oder ins öffentliche Netz zurückgespeist, muss dieser Vorgang umgekehrt werden: Der gespeicherte Gleichstrom fließt zurück und wird über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt.
Welche Voraussetzungen hat bidirektionales Laden?
Um bidirektionales Laden nutzen zu können, müssen folgende drei Komponenten vorhanden und miteinander kompatibel sein:
- Ein E-Auto, das bidirektionales Laden zulässt
- Eine Wallbox, die bidirektional laden kann
- Software, welche für bidirektionales Laden geeignet ist und die die Kommunikation zwischen Auto und Wallbox ermöglicht.
Drei Varianten des bidirektionalen Ladens erklärt
Drei Varianten des bidirektionalen Ladens erklärt
- Vehicle-to-Home (V2H): Hierbei wird das an der Wallbox angeschlossene Elektroauto genutzt, um Strom aus der Fahrzeugbatterie für den Eigenverbrauch zu nutzen. Bidirektionales V2H-Laden hilft Lastspitzen abzufedern oder um während eines Stromausfalls die Stromversorgung eine Weile aufrechtzuerhalten. Die Batterie eines Elektroautos ist üblicherweise deutlich größer als PV-Speicher für den Residential-Bereich und kann deswegen eine interessante Option sein.
- Vehicle-to-Load (V2L) oder Vehicle-to-Device (V2D): Elektroautos, die über eine Schuko-Steckdose verfügen können durch diese Variante als mobile Stromquelle genutzt werden. Dies ist zum Beispiel praktisch für unterwegs bei Outdoor-Aktivitäten wie Camping.
- Vehicle-to-Grid (V2G): Bei dieser Variante wird der Strom aus der Fahrzeugbatterie ins öffentliche Stromnetz zurückgespeist. Das E-Auto trägt zur Netzstabilisierung bei, indem es zu Zeiten von Bedarfsspitzen Energie liefert.
Vor- und Nachteile von bidirektionalem Laden
Laut Fraunhofer ISE stehen E-Autos im Schnitt 23 Stunden am Tag ungenutzt herum – und damit auch eine Speicherkapazität von 40 bis 100 Kilowattstunden. Korrekt eingesetzt können bidirektionales Laden und das E-Auto als Speicher äußerst lukrativ sein.
Vorteile:
- Optimierung des Eigenverbrauchs: Haushalte können ihren Solarstrom zwischenspeichern und bei Bedarf verwenden.
- Netzstabilisierung: Elektrofahrzeuge können durch das Zurückspeisen von Strom ins Netz helfen, Netzschwankungen auszugleichen, besonders in Zeiten hoher Nachfrage.
- Kosteneinsparung: Nutzer können von niedrigeren Stromkosten profitieren, wenn sie überschüssige Energie ins Netz einspeisen oder gespeicherten Strom im Haushalt einsetzen. Insbesondere was die Einspeisung ins Netz angeht, müssten allerdings noch vorteilhafte Regelungen gefunden werden.
Nachteile:
- Hohe Kosten für Infrastruktur: Die Anschaffung von bidirektionalen Ladestationen und kompatiblen Wechselrichtern kann teuer sein.
- Begrenzte Fahrzeugauswahl: Nicht alle Elektroautos können bidirektional laden.
- Rechtliche und regulatorische Hürden: In vielen Ländern müssen noch klare gesetzliche Rahmenbedingungen geschaffen werden.
Rechtliches: Normen und Gesetze
ISO 15118-20:
Diese internationale Norm regelt die Kommunikation zwischen Elektrofahrzeugen und Ladeinfrastruktur. Sie ist ein entscheidender Faktor für die Standardisierung des bidirektionalen Ladens, insbesondere in Bezug auf Vehicle-to-Grid-Anwendungen.
Gesetzesentwurf Stromsteuergesetz Paragraph 5a:
Dieser Entwurf zielt darauf ab, steuerliche Vorteile für Haushalte zu schaffen, die durch bidirektionales Laden zum öffentlichen Netz beitragen. Hierbei geht es darum, den Strom, der ins Netz eingespeist wird, von der Stromsteuer zu befreien, um die Nutzung dieser Technologie attraktiver zu machen.
Welche Autos können bidirektional laden?
Vorreiter für bidirektionales Laden sind überwiegend Modelle asiatischer Hersteller. Einer der Gründe dafür liegt in der großen Verbreitung des CHAdeMO-Steckers in einigen asiatischen Ländern. Dieser Steckertyp war von Anfang an für das bidirektionale Laden ausgelegt. Für den CHAdeMO-Stecker existiert auch das einzige bisher gültige Protokoll für V2G-Laden.
In Europa hingegen dominiert das Combined-Charging-System (CCS). Dieser Standard ermöglicht zwar schnelles Laden, bidirektionales Laden unterstützt er jedoch in den meisten Fällen noch nicht.
Einige der Fahrzeuge, die bereits bidirektionales Laden unterstützen (Stand 09/2024):
- Alpine A290
- Cupra Born
- Honda e
- Hyundai Ioniq 5 und 6
- Kia EV6 und 9
- Kia Niro EV
- MG4 und 5
- Nissan Leaf
- Nissan e-NV200
- Mitsubishi Outlander Plug-in Hybrid
- Polestar 3
- Renault 5 E-Tech
- Skoda Enyaq iV
- Volvo EX90
- VW ID.3 bis 7 und 7 Tourer
- VW ID. Buzz