Das bidirektionale Laden beherrschen derzeit nur wenige Elektroautos

Bidirektional laden: E-Autos als Speicher

Klingt paradox: Kaum hat man sein Elektroauto aufgeladen, soll es den Strom schon wieder hergeben. Ganz so widersinnig ist das nicht: Bidirektional laden kann der Energiewende einen wertvollen Dienst erweisen. Und die Autobesitzer könnten in Zukunft sogarGeld damit verdienen.

Wenn Autos und Ladeinfrastruktur sich miteinander verständigen, kann das für die Netze und das Stromangebot eine ganze Reihe erwünschter Effekte haben. Für den Besitzer eines E-Autos wären das materielle Vorteile, sogar wenn sein Auto unbewegt in der Garage steht. Und zwar dadurch, dass es einen größeren Verbund bedient – also eine geldwerte Leistung erbringt –, oder dadurch, dass das E-Auto zu Hause erzeugte Sonnenenergie puffert.

Diese Elektroautos bieten die nötige Ladetechnik

Bidirektional laden meint: laden in beide Richtungen. Ein Elektroauto, das an der Ladesäule oder an der  Wallbox hängt, entnimmt dem Netz Strom. Es kann ihn aber auch zurückspeisen. Mögliche Gründe sind, dass nur dann Strom geladen wird, wenn er aus erneuerbaren Energien stammt oder besonders günstig ist. Etwa, wenn Stromüberfluss herrscht oder das Netz damit Engpässe ausgleichen kann.

Nur wenige Elektroautos beherrschen das bidirektionale Laden. Das sind vor allem die japanischen, aber auch koreanische und chinesische Autos, die mit einem CHAdeMO-Stecker unterwegs sind. Dazu gehören zum Beispiel der Nissan Leaf oder verschiedene Modelle  von Mitsubishi. Dass auch der C-Zero von Citroën und der Peugeot iOn bidirektional laden können, liegt daran, dass beide auf dem iMiEV von Mitsubishi basieren.  Auch ein Auto, das in Deutschland entwickelt wurde, kann bidirektional Strom laden: der Sion des Münchener Start-ups Sono Motors. Beim europäischen Ladestandard CCS ist das Laden in zwei Richtungen derzeit nicht möglich. Die CHAdeMO Association und das China Electricity Council (CEC) möchten mit Ihrem neuen Protokoll CHAdeMo 3.0 einen neuen Ladestandard setzen – auch dieser Stecker wird das Laden in beide Richtungen unterstützen.

Nur CHAdeMO-Ladesäulen können bidirektional

Nur ausgewählte Wallboxes oder Ladesäulen unterstützen die Zweibahnstraße beim elektrischen Laden. Voraussetzung ist immer, dass Managementsystem der Batterie im Elektroauto des Fahrzeugs und Ladepunkt die erforderlichen Parameter austauschen.

Die deutsche Ladesäulenverordnung benachteiligt asiatische Autohersteller. Schlechte Aussichten für große Lösungen. Wer eine Lösung fürs Laden im eigenen Carport sucht, ist besser dran: Hier findet man durchaus Angebote, meist direkt beim Fahrzeughersteller. Allerdings sind bidirektionale Ladestationen trotz fallender Preise bislang immer noch sehr teuer.

Bevorzugte Anwendung: Das Elektroauto lädt den Strom der hauseigenen Photovoltaikanlage. Weil das den Eigenverbrauchsanteil in die Höhe schraubt, sparen Nutzer doppelt: Mit ihrem Solarstrom fahren sie gratis. Und sie vermeiden Netzentgelte, die sonst für jede Kilowattstunde anfallen, die ins öffentliche Netz eingespeist wird.

Was tun die Netzbetreiber?

Alle haben die Vision, einige haben Pilotprojekte – mit der Umsetzung in den Alltag hapert es aber noch. Die Netzbetreiber bieten nicht die technische Möglichkeit, das öffentliche Netz einzubeziehen. Längst nicht jeden Stromanbieter interessieren lastabhängige Tarife. Es fehlen finanzielle Anreize dafür, Erzeugung und Verbrauch auf beiden Seiten zu flexibilisieren.

Last but not least setzt die Energiepolitik keine Impulse, zum Beispiel in Form von Steuererleichterungen, um diese Modelle, die bidirektional laden können, voranzubringen.

Geld im Schlaf verdienen

Mitsubishi sieht die Speicherkapazität des Fahrzeugs als Ergänzung eines stationären Speichers. Denn Autos sind in vielen Fällen tagsüber unterwegs, und nachts speist eine PV-Anlage als Quelle selten Strom ein. Das gilt auch für die Wintermonate, wenn es trüb und grau ist.

„Die vollgeladene Hybridbatterie des Outlanders kann in etwa so viel Strom speichern, wie eine vierköpfige Familie an einem Tag verbraucht. Das ist aber Zufall. Die Speicherkapazität der Batterie ist so dimensioniert, dass sie eine Reichweite von 40 bis 50 Kilometern hat“, so die Wochenzeitung „Die Zeit“.

Der Hersteller zeigt sich von seiner Technik überzeugt und gibt eine Garantie von acht Jahren auf die Batterie. Die Amortisationszeit taxiert er auf vier bis acht Jahre. Ähnlich sieht es Nissan: Grob geschätzt 400 Euro könnten Fahrer eines Elektroautos buchstäblich im Schlaf verdienen, wenn ihr Fahrzeug Strom ins Netz zurückspeisen dürften.

Der Mitsubishi Outlander als mobiler Stromspeicher

Setzt sich das bidirektionale Laden durch?

Die Aussichten für eine schnelle Verbreitung sehen vorläufig nicht ganz so rosig aus. Dennoch sprechen mehrere Faktoren dafür:

  • Im Unterschied zum Verbrenner kann ein Elektroauto seine Standzeiten sinnvoll nutzen: Vier bis sechs Stunden reichen aus, um die Akkus eines Elektroautos bei niedriger Ladeleistung aufzuladen. An Schnellladesäulen genügen eher 30 bis 60 Minuten. In der restlichen Zeit stehen die Akkus als Pufferspeicher zur Verfügung.
  • Sowohl das häusliche Netz über die Wallbox als auch das öffentliche Netz über die Ladesäule können daraus Nutzen ziehen. Der Hausbesitzer, der als „Prosumer“ Strom sowohl erzeugt wie speichert und verbraucht. Der Netzbetreiber, der seine Kosten fürs Lastmanagement senkt. Unternehmen mit kombinierter Strom- und Wärmeerzeugung können ihre Energie und ihre Fahrzeugflotte besser, effizienter, günstiger nutzen.
  • Das Elektroauto als universeller Stromspender ist gleichzeitig Motor der Energiewende: Strom wird auch dezentral erzeugt, aus erneuerbaren Energien, und ein flexibles Netz bietet auch materielle Vorteile.
  • Fahrer von Elektroautos hätten so niedrigere Betriebskosten und erhielten sogar eine Vergütung, wenn sie ihr Auto als temporären Stromspeicher zur Verfügung stellen. Allerdings ist die Infrastruktur noch lange nicht so weit.

E-Auto als Stromspeicher: Forschung und Erprobung

Etliche Projekte erforschen das bidirektionale Laden – in technischer und in wirtschaftlicher Hinsicht. Das 2015 beendete, vom Bund geförderte Projekt INEES („Intelligente Netzanbindung von Elektrofahrzeugen zur Erbringung von Systemdienstleistungen“) zog eine gemischte Bilanz: Es sind eher die wirtschaftlichen Aspekte, die einer weiteren Verbreitung im Wege stehen.

Autohersteller wie Mitsubishi, Toyota und Honda, wissenschaftliche Einrichtungen und Netzbetreiber erproben zurzeit, wie Batterien von Elektroautos zur Stabilität des Stromnetzes beitragen können. Andere Autohersteller wie Nissan habe erste Forschungsprojekte im März 2020 beendet. Die Ergebnisse zeigen, dass Elektromobilität in Zukunft dazu genutzt werden kann um die wetterabhängige Stromproduktion flexibel zu gestalten und Strom besonders zu Spitzenlasten umzuverteilen. Aktuell fehlt noch eine Plattform, um E-Autos dezentral in das Energiesystem zu integrieren. Damit das in Zukunft möglich ist, fehlen allerdings noch die politischen Rahmenbedingungen die für eine intelligente und bidirektionale Einbindung von Elektroautos in das Energienetz notwendig sind.

Einige gewerbliche und kommunale Projekte, etwa in Amsterdam, laufen bereits. In Solingen begegnet man „BOB“, dem Batterie-Oberleitungs-Bus. Er bietet seine Kapazitäten der Infrastruktur an. In Kaiserslautern haben sich neun Partner für die „Digitale Stadt“ zusammengetan. Soeben begonnen, erforscht sie als „Reallabor“ in einem Quartier das Zusammenspiel aller Aspekte eines künftige integrierten Energiesystems. Ähnlich funktioniert das e-Quartier der HafenCity Hamburg, wenn auch unter einem anderen Blickwinkel: Aus Sicht der Wohnungswirtschaft und des Carsharings (Elektroflotte) ist es sinnvoll, bidirektionales Laden einzubeziehen.

Auch Technik-Anbieter wie die kalifornische Nuvve versuchen, weltweit Standards für V2G zu etablieren. So könnte es nur noch eine Frage weniger Jahre sein, bis die bidirektionale Ladetechnik flächendeckend zum Einsatz kommt.

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