Elektroauto als Stromspeicher

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Bidirektionales Laden: Technologie der Zukunft?

Ein Elektroauto wird durchschnittlich nur etwa 3 Stunden am Tag gefahren. In der übrigen Zeit kann es beispielsweise aufgeladen werden. Oder mehr: Ist ein Fahrzeug bidirektional ladefähig, kann es nicht nur Energie aufnehmen, sondern umgekehrt auch Energie einspeisen. Zwei zukunftsträchtige Konzepte könnten den Fotovoltaik-Markt revolutionieren: V2H – Vehicle to Home und V2G – Vehicle to Grid. Wir erklären, was dahinter steckt und warum bidirektionales Laden (leider) noch nicht längst zum Standard geworden ist.

Der Akku des E-Autos als praktischer Stromspeicher?
Der Akku des E-Autos als praktischer Stromspeicher? © eisenhans, stock.adobe.com

Was heißt bidirektionales Laden genau?

Am eigenen Ladepunkt das Elektroauto zu „betanken“ findet immer mehr Freunde. Es ist bequem und sorgt für Unabhängigkeit – insbesondere, wenn der Stromproduzent auf dem Hausdach sitzt und die Energie (nahezu) kostenlos liefert. Damit das funktioniert, benötigen Anlagenbetreiber eine Wallbox genannte Wandladestation. Das Laden geht dabei unidirektional, also in eine Richtung vonstatten. Zumindest meistens.

Mit einer – noch seltenen und teuren – bidirektionalen Wallbox kann der Strom in beide Richtungen fließen: Wie gewohnt & vom Akku des E-Autos auch wieder heraus. Damit wird die Ladebatterie des Fahrzeugs zum Stromspeicher. Doch wohin fließt der Strom dann? Hier gibt es zwei Varianten:

V2H – Vehicle-to-home

Die Übersetzung ins Deutsche lautet Vom-Fahrzeug-ins-Haus. Der Strom wird also aus dem Speicher des Autos bei Bedarf ins Hausnetz geleitet. Das Laden des Akkus geschieht tagsüber, das „Abzapfen“ von Waschmaschine & Co. am Abend und gegebenenfalls nachts.

Bidirektionales laden: Vehicle to home
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V2G – Vehicle-to-grid

Übersetzt ist die Sache schnell klar: Beim Konzept Vom-Fahrzeug-ins-Netz wird die überschüssige Energie nicht in den hauseigenen Stromkreislauf zurückgegeben, sondern ins öffentliche Stromnetz eingespeist. In Zeiten sinkender Einspeisevergütungen ist diese Variante noch alles andere als ausgereift. Profiteure sind derzeit nämlich nur die Stromversorger. Wie bei jeder Netzeinspeisung helfen zusätzliche Energielieferungen, die Spitzen des Verbrauchs abzufangen.

Bidirektionales laden: Vehicle to grid
Bidirektionales laden: Vehicle to grid

Warum gilt die Technik als unausgereift?

Das Konzept klingt fantastisch, werden die Standzeiten des Fahrzeugs doch effektiv genutzt und durch die zweigleisige Nutzung zugleich die Betriebskosten des Autos reduziert. Leider gibt es gleich mehrere Haken an der Sache:

  • Der Akku des Elektroautos muss den bidirektionalen Stromaustausch ermöglichen. Bisher sind noch nicht viele Fahrzeuge für das Laden in zwei Richtungen geeignet. Allerdings werden es immer mehr: Asiatische Hersteller wie Toyota, Kia, Mitsubishi und Nissan bieten bereits entsprechende Fahrzeugmodelle an. VW, Audi, Tesla und einige andere kündigen die Ausrüstung mit einem bidirektionalen Ladegerät an. (Stand: April 2022; ohne Anspruch auf Vollständigkeit).
  • Die E-Autos müssen mit einem CHAdeMO-Ladestecker ausgestattet sein. Die Abkürzung steht für Charge de Move. Die in Japan entwickelte Schnittstelle ermöglicht das Laden des Fahrzeug-Akkus mit einer hohen elektrischen Leistung. In Europa ist dafür der CCS-Stecker gängig. Die Systeme sind jedoch (noch) nicht kompatibel.
  • Zum bidirektionalen Stromaustausch geeignete Wallboxen sind teuer. Auch sie müssen über eine Anschlussmöglichkeit für den CHAdeMO-Stecker verfügen. Ein Preisvergleich hat ergeben: Im April 2022 lagen die Anschaffungskosten etwa beim Fünffachen der unidirektionalen Wallboxen. Entsprechend später amortisieren sich diese Ladestationen.
  • Das häufige Be- und Entladen beschleunigt die Akku-Alterung. Hier müssen sich wohl erst noch Alternativen für die herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus durchsetzen.
Schnittstellen für bidirektionales Laden
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Fazit

Beim CHAdeMO Standard funktioniert das Rückspeisen von solarem Strom bereits heute – vorausgesetzt die Wallbox verfügt über die entsprechende Schnittstelle. Als europäisch-amerikanische Antwort auf den asiatischen Standard ist die Verbindung des Combined Charging Systems (CCS) mit der ISO15118, einer europäischen Norm, die das V2G unterstützt, zu erwarten. Die Vorteile überzeugen, daher ist es nur eine Frage der Zeit, dass bidirektional ladefähige Akkus und Wallboxen auch preislich attraktiv werden.

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