Die steigenden Strompreise und der Wunsch nach Unabhängigkeit vom Energieversorger treiben viele Menschen dazu nach alternativen Energielösungen zu suchen. Obwohl Photovoltaik-Anlagen auf dem Dach einen Schritt in die richtige Richtung sind, insbesondere in Kombination mit einem eigenen Stromspeicher. Großbatterien sind zwar gefragt, aber nicht besonders kostengünstig – zwischen 750 und 1200 Euro pro Kilowattstunde Speicherplatz müssen derzeit investiert werden. Dabei gilt grundsätzlich: Je höher die Kapazität, desto günstiger der Durchschnittspreis pro kWh.

Die Idee des bidirektionalen Ladens ermöglicht es Elektrofahrzeugen überschüssigen Strom, beispielsweise von einer Photovoltaik-Anlage, tagsüber zu speichern und bei Bedarf an ein elektrisches Gerät bzw. ins Haus- oder Stromnetz zurückzugeben.

Diese Form des bidirektionalen Ladens wird von Fachleuten als entscheidender Schritt hin zu mehr Energiesicherheit betrachtet. Autobatterien, die nicht nur Strom aufnehmen, sondern auch wieder abgeben können, könnten dazu beitragen die schwankende Energieversorgung aus erneuerbaren Quellen auszugleichen.

Vorteile des bidirektionalen Ladens

Die Vorteile des bidirektionalen Ladens sind beeindruckend und reichen von der Netzstabilisierung bis zur effizienten Nutzung erneuerbarer Energien. Bidirektionale Wallboxen bieten nicht nur nachhaltige Mobilität, sondern ermöglichen auch eine intelligente und effiziente Nutzung von Energie. Die Möglichkeit Energie ins Netz zurückzuspeisen, kann wirtschaftliche Vorteile bringen und zur Senkung der allgemeinen Energiekosten beitragen. Die Flexibilität und Autonomie, die durch das bidirektionale Laden entstehen, sind in Notfallsituationen besonders nützlich.

Die Vorteile im Überblick:

• Netzstabilisierung: Bidirektionales Laden stabilisiert das Stromnetz, indem es Energie nicht nur entnimmt, sondern auch wieder einspeist, um Schwankungen auszugleichen.
• Effiziente Nutzung von Solarstrom: Haushalte mit Photovoltaikanlagen können überschüssige Energie im Fahrzeugakku speichern und sie zu einem späteren Zeitpunkt nutzen oder ins Netz einspeisen.
• Wirtschaftliche Aspekte: Die Rückspeisung von Energie ins Netz ermöglicht potenzielle Einnahmen, insbesondere bei dynamischen Stromtarifen oder Vergütungsmodellen.
• Flexibilität und Autonomie: Die Möglichkeit, Energie sowohl aus dem Netz als auch aus dem Fahrzeugakku zu nutzen, erhöht die Flexibilität, besonders in Notfallsituationen.
• Umweltfreundlichkeit: Bidirektionale Wallboxen fördern die effiziente Nutzung erneuerbarer Energien und tragen zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes bei.

Bidirektionales Laden – so funktioniert es

Beim bidirektionalen Laden fließt der Strom in zwei Richtungen: zunächst aus dem Netz in einen Speicher und anschließend wieder aus dem Speicher heraus zurück ins Netz. Viele Geräte sind bereits in der Lage, Strom zu speichern und abzugeben. Bei Elektroautos, die mit Gleichstrom (DC) fahren, im Haushalt jedoch Wechselstrom (AC) nutzen, ist ein zusätzlicher Schritt erforderlich. Ein Gleichrichter wandelt den Wechselstrom in Gleichstrom um, während ein Wechselrichter den Strom wieder zurück in Wechselstrom umwandelt. Dies ermöglicht die effektive Nutzung von überschüssiger Energie und trägt zur Stabilisierung des Stromnetzes bei.

Es gibt drei Varianten des bidirektionalen Ladens

Vehicle-to-Load (V2L) oder Vehicle-to-Device (V2D): Das Elektroauto verfügt über eine normale Schuko-Steckdose, an die elektrische Geräte angeschlossen werden können. Diese Option ist bereits in einigen Modellen wie dem Hyundai Ioniq, dem Kia Niro oder den Modellen von MG verfügbar und eignet sich besonders für unterwegs.

Vehicle-to-Home (V2H): Das an die Wallbox angeschlossene Elektroauto gibt Energie ans Stromnetz des Hauses ab. Dies bietet eine zusätzliche Versorgungsmöglichkeit, wenn die Photovoltaik-Anlage nicht genügend Strom liefert.

Vehicle-to-Grid (V2G): Die anspruchsvollste Option, bei der das Elektroauto den gespeicherten Strom nicht nur ins heimische, sondern auch ins gesamte Netz einspeist. Diese Vision könnte dazu beitragen, viele Elektroautos zu einem „virtuellen Kraftwerk“ zu vernetzen und die Energieversorgung zu stabilisieren, insbesondere während Spitzenzeiten.

Technische Anforderungen für Wallboxen mit bidirektionalem Laden

Nicht alle Elektrofahrzeuge sind für das bidirektionale Laden geeignet. Die Batterie und das Batteriemanagementsystem müssen die Fähigkeit haben, Energie in beide Richtungen zu übertragen. Die Kompatibilität zwischen dem Elektrofahrzeug und der bidirektionalen Wallbox ist entscheidend, ebenso wie die Wahl des Anschlusstyps und der Einsatz eines geeigneten Inverters. Die Steuerung der Energieflüsse erfordert spezielle Software, die in der Lage ist, den Lade- und Entladevorgang je nach verschiedenen Parametern zu optimieren. Sicherheitsanforderungen und standardisierte Kommunikationsschnittstellen sind unerlässlich für die Integration in intelligente Energiesysteme.

Bidirektionales Laden – die Norm ist da

Die Technologie für das bidirektionale Laden ist bereits verfügbar. Damit es reibungslos und an möglichst vielen Ladestationen, vor allem zu Hause, funktioniert, müssen verschiedene Komponenten harmonisch zusammenarbeiten. Ein intelligentes Energiemanagement im Eigenheim ist dabei von entscheidender Bedeutung. Es erfasst den Stromverbrauch im Haushalt sowie die Menge des selbst erzeugten Stroms, insbesondere wenn eine PV-Anlage vorhanden ist.

Die Internationale Organisation für Normung veröffentlichte im April 2023 die ISO 15118-20, die die Kommunikation zwischen Elektroauto und Ladestation für das bidirektionale Laden regelt. Jetzt liegt die Herausforderung darin, normkonforme und wirtschaftlich vertretbare Produkte auf den Markt zu bringen, die von Herstellern von Wallboxen, Elektroautos und Energiemanagementsystemen gemeinsam bewältigt werden müssen.

Unterstützte E-Autos im Überblick

Einige E-Autos, die bereits bidirektionales Laden unterstützen, sind:

• Nissan Leaf
• Nissan eNV200
• Mitsubishi Outlander / iMIEV
• Hyundai Ioniq 5 / 6
• Kia EV6 / Niro EV
• MG 4 / 5 / Marvel
• Skoda Enyaq (77 kWh)
• Volvo EX90
• VW ID.3, ID.4, ID.5, ID Buzz
• Polestar 3

Herausforderungen und Zukunftsaussichten

Herausforderungen: Nicht alle Elektrofahrzeuge sind aktuell für bidirektionales Laden geeignet. Technische Anforderungen und hohe Kosten stellen weitere Hürden dar. Regulatorische Rahmenbedingungen sind in vielen Ländern noch nicht vollständig geklärt.

Zukunftsaussichten: Die technologische Entwicklung und eine klarere Regulierung könnten die Verbreitung von bidirektionalen Wallboxen fördern. Integration in Smart Grids und Beitrag zu Nachhaltigkeitszielen sind positive Indikatoren für die Zukunft.

Fazit: Bidirektionales Laden eröffnet eine Welt neuer Möglichkeiten in der Energieversorgung und Elektromobilität. Die Technologie hat das Potenzial, nicht nur individuelle Haushalte, sondern auch das gesamte Energiegrid nachhaltiger und flexibler zu gestalten. Während aktuelle Herausforderungen noch überwunden werden müssen, sind die Zukunftsaussichten vielversprechend. Mit einer klaren Normierung und weiteren technologischen Fortschritten könnte bidirektionales Laden eine Schlüsselrolle in der Energiewende spielen. Wer heute in diese Technologie investiert, könnte nicht nur von wirtschaftlichen Vorteilen profitieren, sondern auch einen aktiven Beitrag zur Schaffung einer nachhaltigen Energiezukunft leisten.