Was ist bidirektionales Laden?
Das bidirektionale Laden ist ein Ladesystem für E-Autos, bei dem sowohl Strom zum Laden der Batterie als auch Strom aus der Batterie in das Stromnetz fließen kann.
Welche Arten von bidirektionalem Laden gibt es?
Es gibt verschiedene Abstufungen von bidirektionalem Laden:
Nur das bidirektionale Laden mit Vehicle-to-Home und Vehicle-to-Grid bringt also einen brauchbaren, alltäglichen Mehrwert für E-Auto Besitzer.
Welche Autos unterstützen bidirektionales Laden?
Mehrere E-Automodelle sind bereits für bidirektionales Laden (V2H, V2G) ausgerüstet, unter anderem Modelle von Nissan, Polestar, Renault, Skoda und VW. Auch einzelne Wallboxen wie z.B. das Modell E3/DC von Hager können bereits bidirektional laden Allerdings fehlt für die Fähigkeit zum bidirektionalen Laden bei den allermeisten Wallboxen und zudem die gesetzliche Grundlage, weshalb bidirektionales Laden aktuell noch nicht möglich ist.
Chancen von bidirektionalem Laden
Der größte Vorteil von bidirektionalem Laden ist, dass der Strom der Photovoltaikanlage durch den Hausbesitzer optimaler genutzt werden kann, da die Fahrzeugbatterie dadurch zusätzlich als Heimspeicher genutzt wird. Der Überschüssige Strom der Photovoltaikanlage kann dabei tagsüber bei vorhandenem Fahrzeug vollständig in die Fahrzeugbatterie eingespeist werden und nachts durch das Hausnetz wieder bezogen werden. Dadurch werden die Stromkosten erheblich gesenkt, da der überschüssige Strom nicht billig für aktuell 8,2 Cent pro kWh eingespeist, sondern selbst verbraucht wird und damit den Verbrauch von teurem Netzbezugsstrom reduziert.
Da die meisten Fahrzeugbatterien um ein Vielfaches mehr an Speicherkapazität als Photovoltaik-Heimspeicher haben, können durch das bidirektionale Laden sehr hohe Autarkiequoten erzielt und damit je nach Anlagengröße nur noch sehr wenig Strom aus dem Netz bezogen werden. Dadurch kann auch der hauseigene, stationäre Stromspeicher kleiner ausgelegt werden, da er vom E-Auto ergänzt wird. Perspektivisch könnte durch das Vehicle-to-Grid System sogar das Stromnetz entlastet werden, indem die Fahrzeugbatterie Lastspitzen im Netz abfedert und bevorzugt bei Überproduktion lädt.
Allerdings fehlt die gesetzliche Regelung bisher. Zudem sollten die erwarteten Mehrkosten der bidirektionalen Wallboxen gegenüber den aktuellen Wallboxen nicht unterschätzt werden. Aktuell belaufen sich die Kosten von bidirektionalen Wallboxen auf ca. 3500-5000 Euro, weshalb die Stromkostenersparnisse meist kleiner als die Mehrkosten bleiben werden, solange die Preise der Wallboxen nicht sinken oder E-Autos standardmäßig den benötigten Umrichter nicht selbst beinhalten und damit keine spezielle Wallbox benötigen.
Des Weiteren hängt es sehr vom Fahrverhalten des Autobesitzers ab, wie stark das bidirektionale Laden genutzt werden kann. Insbesondere wenn das E-Auto tagsüber bei den Lastspitzen der Photovoltaikanlage nicht angeschlossen ist und nachts ohne Solarstrom geladen werden muss, löschen sich die zeitlichen Verfügbarkeiten von Überschussladen und Strombereitstellung gegeneinander aus.
Rechtliche Grundlage
Aktuell gibt es noch kein Gesetz, das das bidirektionale Laden erlaubt. Somit sind alle Ladevorgänge vom Auto ins Netz aktuell noch nicht möglich. Im April 2022 wurde allerdings der neue Normenentwurf ISO-15118-20 veröffentlicht, der das künftige bidirektionale Laden in allen Formen regeln soll und damit die künftigen Standards in der Infrastruktur festlegt. Unter anderem legt sie für E-Autos den CCS Typ 2 Stecker als Standard für das bidirektionale Laden und das Laden mit Gleichstrom (Schnellladen) und Wechselstrom (normales Laden). Zudem wird das Wireless-Power-Transfer (WPT), also das stationäre induktive Laden und der Automatic-Connecting-Device-Pantograph (ACD-P), also das Laden mit Stromabnehmern, geregelt. Letzteres ist vor allem für große Fahrzeuge wie Busse und LKW relevant. Schließlich wird auch das drahtlose Kommunikationssystem zwischen Fahrzeug und Ladeeinrichtung festgelegt, das eine Authentifizierung der Fahrzeuge und damit eine flexible Tarifgestaltung beim Laden ermöglicht.
Ein Entwurf steht also schon fest. Es ist daher zu erwarten, dass in den nächsten Jahren zumindest schrittweise das bidirektionale Laden möglich sein wird. Bis dahin bleibt die einzige Möglichkeit zur intelligenten Nutzung des Photovoltaikstroms das Überschussladen, bei dem sich das E-Auto abhängig von der Solarstromverfügbarkeit auflädt, allerdings nicht bei Strombedarf entlädt.
Ausblick
Angesichts der rasant wachsenden E-Autoflotte und des immer drängenderen Problems der Speicherung der erneuerbaren Energien wird das Potential des bidirektionalen Ladens immer größer, sowohl auf lokaler Ebene bei Photovoltaik Anlagenbetreibern als auch als flexibler Speicher für die Bewältigung der Lastspitzen im Stromnetz. Vor allem die drohende abendliche Spitzenlast der E-Autoflotte in Verbindung mit einer fluktuierenden Stromproduktion stellt das Stromnetz vor einer großen Herausforderung, die statt eines extremen Ausbaus des Netzes aufgrund kurzer Lastspitzen effizienter durch eine intelligente Laderegelung in Form von bidirektionalem Laden gelöst werden kann. Es ist also sowohl für Autohersteller als auch für die Gesetzgebung höchste Zeit, das bidirektionale Laden zu ermöglichen.
