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Bidirektionales Laden – geniale Idee mit Einschränkungen
Möglicherweise fahren Sie bereits ein Elektroauto oder erwägen in naher Zukunft eines anzuschaffen. Dann haben Sie sich unweigerlich mit den verschiedenen Lademöglichkeiten befasst. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Fahrzeugbatterie grundsätzlich Gleichstrom, auch als Direct Current (DC) bezeichnet, benötigt. Der Standard in öffentlichen Stromnetzen ist allerdings Wechselstrom, ebenfalls als Alternating Current (AC) bekannt. Wird an einer AC-Ladestation Strom getankt, findet im Fahrzeug die Umwandlung in Gleichstrom statt. Die so in der Fahrzeugbatterie gespeicherte Energie rückt nun zusehends auch ausserhalb ihres ursprünglichen Bestimmungszwecks als Treiber nachhaltigerer Mobilität in den Fokus. Denn, im Elektroauto zwischengespeicherter Strom lässt sich beispielsweise zur Stabilisierung des Stromnetzes und zur Vermeidung von Elektrizitätsengpässen nutzen. Daher gewinnt das sogenannte bidirektionale Laden, mit der Möglichkeit zur Stromrückspeisung etwa ins Eigenheim, an Bedeutung. Was als geniale Idee daherkommt, ist allerdings in der Umsetzung etwas schwieriger. Nicht zuletzt muss der Gleichstrom wieder in Wechselstrom transformiert werden.
Bidirektionales Laden hat Zukunftspotenzial
Was in Japan bereits seit Längerem gesetzlich vorgeschrieben ist, nimmt nun in Europa Fahrt auf: die bidirektionale Ladefähigkeit von Elektrofahrzeugen. Damit kann die Stromspeicherfähigkeit der Fahrzeugbatterie zusätzlich genutzt werden. Anstatt etwa «überschüssigen» PV-Strom im Auto zu speichern und für spätere Fahrten zu verwenden, lässt sich die Elektrizität ab der Fahrzeugbatterie beispielsweise für die Waschmaschine verwenden. Das bidirektionale Laden eröffnet im Kontext der zunehmenden Stromproduktion aus erneuerbaren Energiequellen, wie Sonne und Wind, verschiedene Vorteile. Einerseits kann die Netzstabilität gefördert werden. Schliesslich werden Solarstrom und Windenergie nicht gleichmässig produziert. In Kombination mit der ebenfalls schwankenden Stromnachfrage, wird das Stromnetz stärker belastet. Die Fahrzeugbatterie kann daher als Stromspeicher wertvolle Dienste zum Ausgleich von Produktions- und Bedarfsschwankungen leisten. Andererseits lässt sich dank des bidirektionalen Ladens der Eigenverbrauch von mit der eigenen Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage) erzeugtem Strom optimieren. Die Batterie des Elektroautos speichert «überschüssigen» Solarstrom, der später bei Bedarf im eigenen Haushalt verwendet werden kann.
Bidirektionales Laden ist vielseitig
Die Rückspeisung des Stroms ab der Batterie eines Elektrofahrzeuges ist für unterschiedliche Verwendungsarten möglich. Hierfür stehen verschiedene Abkürzungen:
V2X: Das X bedeutet «Everything» oder «Anything». Daher wird die Abkürzung «V2X» als Überbegriff für sämtliche Arten des bidirektionalen Ladens verwendet.
V2D oder V2L: «Vehicle-to-Device» oder «Vehicle-to-load» gilt als einfachste Variante des bidirektionalen Ladens. Schliesslich befindet sich gleich im Fahrzeug eine Steckdose, die es erlaubt unterwegs elektrische Geräte anzuschliessen. Dies ist beispielsweise beim Camping oder auch für Handwerker praktisch.
V2H: «Vehicle-to-Home» ermöglicht die Stromeinspeisung ins Gebäude. Hierzu muss das Elektroauto an der Ladestation respektive Wallbox angeschlossen sein. Ist auf dem Gebäudedach eine PV-Anlage installiert, lässt sich ein Überschuss an Solarstrom in der Fahrzeugbatterie zwischenspeichern und später fürs elektrische Hausnetz beziehen. Dort kann beispielsweise der mit Nachmittagssonne produzierte eigene Strom zum spätabendlichen Fernsehschauen verwendet werden.
V2G: «Vehicle-to-Grid» steht für die Rückspeisung von elektrischer Energie ins öffentliche Stromnetz. Dahinter steckt die Vision, dass über eine intelligente Steuerung mehrere Tausend Autos zu einem «virtuellen Kraftwerk» zusammengeschaltet werden. Die auf diese Weise geschaffene Stromspeicherkapazität soll bei Bedarfsspitzen helfen, die Energieversorgung zu stabilisieren.
Bidirektionales Laden ist aktuell noch eingeschränkt möglich
So interessant die Einsatzmöglichkeiten des bidirektionalen Ladens auch sind, so anforderungsreich ist deren Umsetzung. Derzeit bestehen noch verschiedene limitierende technologische und regulatorische Hürden. Um beispielsweise «V2G» zuverlässig für die Stromnetzstabilisierung einsetzen zu können, müssen alle involvierten Komponenten aufeinander abgestimmt sein und miteinander kommunizieren können. Wer sein Elektroauto für «V2H» nutzen möchte, muss selbstverständlich über ein fürs bidirektionale Laden ausgerüstetes Modell verfügen. Zusätzlich ist eine bidirektionale Ladestation erforderlich, wobei AC- und DC-Ladestationen verfügbar sind. Ob schliesslich eine Wechsel- oder Gleichstromladestation installiert wird, hängt auch von den Fahrzeugspezifikationen ab. So bevorzugen viele Autohersteller die Batterieentladung über ein DC-Ladegerät. Die Rückspeisung von Strom über eine Gleichstrom-Wallbox ist in der Schweiz denn auch möglich. Allerdings ist hierzulande die Entlademöglichkeit über eine Wechselstrom-Ladestation noch nicht freigegeben. Daher eignet sich auch noch nicht jedes Elektroauto fürs bidirektionale Laden. Zu den Modellen, die bereits die Rückspeisung von Strom etwa ins Hausnetz erlauben, zählen unter anderem der Honda e, der Skoda Enyaq, der Volvo EX90 oder der VW ID.Buzz.
Haben Sie Fragen zum Thema Laden von Elektrofahrzeugen? Nehmen Sie Kontakt mit uns auf.