Bidirektionales Laden beim E-Auto: so funktioniert es, diese Autos können es
So wird das Elektroauto zum Energiespeicher
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Ein Elektroauto kann mit seinem Akku ein Haus mehrere Tage lang mit Strom versorgen. Was es dafür braucht? Das E-Auto mit der richtigen Technik. Diese Modelle können bereits bidirektional laden!
Bild: Volkswagen AG
Inhaltsverzeichnis
- Welche E-Autos können bidirektional laden?
- Gibt es für bidirektionales Laden technische Normen?
- Hilft bidirektionales Laden beim Blackout?
- Diese Arten bidirektionales Laden gibt es
- Was heißt V2L?
- Was bedeutet V2H?
- Wofür steht V2G?
- Warum sind die Japaner beim bidirektionalen Laden vorn?
- Ford F-150 liefert Strom auf Baustellen
- Honda qualifiziert sich als Netzstabilisator
- Volkswagen-Ladedienst Elli für alle Marken
Der eigentliche Clou von Elektroautos ist vielen noch neu: E-Autos könnten die Energie, die in ihren Akkus gespeichert ist, auch wieder ins Stromnetz zurückleiten. Das wird "bidirektionales Laden" genannt, also Laden in zwei Richtungen. Es führt dazu, dass viele Elektroautos in ihrer Gesamtheit als riesiger Stromspeicher dienen können. In Zeiten, wo Bedarf hoch und Stromerzeugung niedrig ist, würde damit das Stromnetz stabil gehalten werden. Das hilft insbesondere dann, wenn bei Flaute und Dunkelheit wenig Strom aus Solar- und Windkraftanlagen zur Verfügung steht.
Allerdings ist die Technologie noch sehr neu. Damit das bidirektionale Laden funktioniert, müssen Elektroautos mit der entsprechenden Technik ausgestattet sein. Das ist vor allem ein Gleichrichter, der den Gleichstrom im Fahrakku wieder in Wechselstrom fürs Haushaltsnetz wandelt. Doch auch das Hausnetz muss mehr können: Ein intelligentes Energiemanagement muss in der Lage sein, mit dem Fahrakku im E-Auto zu kommunizieren, um den Energiefluss zu steuern. Dafür bietet sich die Wallbox an. Die ersten Wandladestationen, die bidirektionales Laden unterstützen, sind bereits auf dem Markt.
Inzwischen gibt es auch eine größere Anzahl Elektroautomodelle, die zum bidirektionalen Laden prinzipiell fähig sind.
Diese Autos können schon bidirektional laden
Modell | Stecker | AC / DC | Art |
|---|---|---|---|
BYD Dolphin | CCS | DC | V2H / V2G |
Ford F-150 Lightning | Schuko | AC | V2L |
Genesis GV60 | Schuko | AC (1-phasig) | V2L |
Genesis GV70 | Schuko | AC (1-phasig) | V2L |
Genesis G80 | Schuko | AC (1-phasig) | V2L |
Nissan Leaf | CHAdeMO | DC | V2H / V2G |
Nissan eNV200 | CHAdeMO | DC | V2H / V2G |
Mitsubishi Outlander | CHAdeMO | DC | V2H / V2G |
Mitsubishi Eclipse Cross | CHAdeMO | DC | V2H / V2G |
Mitsubishi iMIEV | CHAdeMO | DC | V2H / V2G |
Hyundai Ioniq 5 | Schuko | AC (1-phasig) | V2L |
Hyundai Ioniq 6 | Schuko | AC (1-phasig) | V2L |
Kia EV5 | Schuko | AC (1-phasig) | V2L |
Kia EV6 | Schuko | AC (1-phasig) | V2L |
Kia Niro EV | Schuko | AC (1-phasig) | V2l |
MG4 | Schuko | AC (1-phasig) | V2L |
MG5 | Schuko | AC (1-phasig) | V2L |
MG Marvel | Schuko | AC (1-phasig) | V2L |
Skoda Enyaq | CCS | DC | V2H / V2G |
Volvo EX90 | Schuko / Typ 2 / CCS | AC (1/3-phasig) / DC | V2L / V2H / V2G |
VW ID.3 | CCS | DC | V2H / V2G |
VW ID.4 | CCS | DC | V2H / V2G |
VW ID.5 | CCS | DC | V2H / V2G |
VW ID.Buzz (mit 77 kWh) | CCS | DC | V2H / V2G |
Polestar 3 | Schuko / Typ 2 / CCS | AC (1/3-phasig) / DC | V2L / V2H / V2G |
Auch von Seiten der Behörden sind die Weichen gestellt: Seit April 2023 definiert die Norm ISO 15118-20 die technischen Anforderungen für bidirektionales Laden. In Zukunft könnten also Elektroautofahrer ihren Fahrakku zeitweise den Energieversorgern als Zwischenspeicher zur Verfügung stellen.
Diese Vermietung dürfte ein zusätzliches Einkommen erwirtschaften, vergleichbar der THG-Prämie. Auch das Einspeisen von Strom aus dem Akku könnte ein Zuverdienst sein, der die Investition in die neue Technik zumindest zum Teil kompensiert. Allerdings sind viele Fragen, zum Beispiel diejenige der Versteuerung, noch nicht geklärt.
Mit dem Hyundai Ioniq 6 ist bereits V2L möglich: Eine Schuko-Steckdose an Bord erlaubt den Betrieb externer Geräte während der Fahrt und bei Parkplatz-Pausen.
Bild: Christoph Boerries / AUTO BILD
Im Januar 2023 machte eine Nachricht aus Kanada Furore: Der Eigentümer eines vollelektrischen Ford F-150 Lightning überbrückte fast zwei Tage Stromausfall in seinem Haus, indem er das Auto an sein Stromnetz anschloss. Technisch kein Hexenwerk, verfügt der US-Truck doch über eine Ausgangs-Steckdose. Wäre das flächendeckend möglich, bekämen Elektroautos eine zusätzliche Funktion: die eines Notfall-Energiespeichers.
Wer also zukünftig bei Naturkatastrophen und Blackout im Dunkeln sitzt, benötigt keine Kerzen und auch keinen Notstromaggregat mehr. Einfach die Stromversorgung im Auto aktivieren, Stecker 'rein und der Strom fließt - nur eben vom Auto zum Stromnetz.
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Bidirektionales Laden bedeutet: Stromfluss in beide Richtungen, zum Fahrakku ebenso wie zum Fahrakku. Soweit, so gut. Die Technologie ist in verschiedenen Stufen nutzbar. Sie werden abgekürzt in V2L, V2H, V2G. Dabei steht das "V" für Vehicle, also Fahrzeug, das "2" für "to", also "hin zu". Entscheidend ist, wohin der Strom beim bidirektionalen Laden geschickt wird.
Am einfachsten ist Vehicle to Load (V2L) zu bewerkstelligen: Damit wird das Auto zur riesigen Powerbank auf Rädern, von der man sich bei Bedarf direkt vom Rastplatz Strom fürs Laptop, für den Akku vom Pedelec oder die Kaffeemaschine zapfen kann. Das Prinzip ist auch vom Verbrenner bekannt, dort werden seit langem unzählige Adapter für die Zigarettensteckdose angeboten, mit deren Hilfe sich Geräte aus der Starterbatterie speisen lassen. Nur ist der Fahrakku eines E-Autos natürlich viel ergiebiger und macht damit unabhängiger von externen Stromquellen.
V2H steht für Vehicle-to-Home. Dabei ist das E-Auto mit der hauseigenen Wallbox verkabelt. Durch eine intelligente Steuerung kann die Wallbox bei Bedarf das Haus mit Strom versorgen, indem sie dem Auto-Akku wieder Energie entzieht. Dann etwa, wenn zu bestimmten Tageszeiten Strom besonders teuer ist, die Photovoltaikanlage (PV) auf dem Dach nicht genug Saft liefert oder es gar einen Blackout gibt.
Der Akku eines durchschnittlichen E-Autos kann einen Drei-Personen-Haushalt mindestens drei Tage lang als Notstromaggregat mit Energie für Waschmaschine, Herd, Kühlschrank, TV und andere elektrische Geräte zu versorgen. Kerzen und Batterien für Notsituationen? Nicht mehr nötig. (So funktioniert ein E-Auto!)
Praktische Bedeutung hat V2H aber vor allem als Teil des häuslichen Energiemanagements. Vernetzt mit der PV und einer Stationärbatterie, lassen sich so die Stromkosten erheblich senken, weil das Auto als Speicher für selbst produzierte Energie dient.
V2G steht für Vehicle-to-Grid, also die Verbindung des E-Autos mit dem allgemeinen Stromnetz (engl.: Grid). Damit fungieren Elektromobile als dezentrale Stromspeicher, die als Puffer für die Stabilisierung der Energieversorgung dienen. Heißt: Scheint die Sonne und weht viel Wind, wird der erzeugte Strom in den Autoakkus zwischengespeichert. Nachts und bei Flaute wird er dann zurück ins Netz gespeist. Windräder, die abgeschaltet werden müssen, weil das Netz ihren Strom nicht aufnehmen kann, wären dann Vergangenheit.
"Die Japaner haben das vorangetrieben, weil dort die Angst vor Erdbeben verbreitet ist und das Auto im Ernstfall als Notstromaggregat funktionieren muss", sagt Eduard Castaneda von der spanischen Firma Wallbox Chargers, die mit dem Typ Quasar eine der ersten bidirektionalen Ladesäulen für Haushalte anbietet.
Pionier: Der Nissan Leaf beherrscht schon seit 2013 bidirektionales Laden.
Bild: Sven Krieger / AUTO BILD
Vor der Firmenzentrale in Barcelona unterstützen gerade 20 Nissan Leaf in einem Pilotprojekt den Stromhaushalt der Büros. "So konnten wir unsere Energiekosten um 20 Prozent senken", sagt Castaneda. Haken für den Endverbraucher: Die Quasar-Box kostet rund 3200 Euro, sieht dabei aber ausgesprochen futuristisch aus und arbeitet mit Gleichstrom (DC). Es wird erwartet, dass mit zunehmender Verbreitung des bidirektionalen Ladens die Preise für die Hardware sinken werden.
Einfacher und billiger geht es in den USA. Dort hat Ford gerade eine bidirektionale Ladebox für seinen Pick-up F-150 Lightning auf den Markt gebracht. Sie kostet rund 1200 Dollar und basiert auf der simplen einphasigen Wechselstromtechnik (AC). Der Fokus liegt hier klar auf Outdoor- und Baustellenanwendungen, weniger auf V2H- und V2G-Funktionalität.
Powerbank XL: Die Akkus des Ford F-150 können E-Geräte versorgen.
Bild: Ford Motor Company
Ähnlich sieht das beim Hyundai Ioniq 5 aus, dem Schwestermodell Kia EV6, dem Honda e sowie dem MG Marvel R. Diese Autos haben bidirektionale Fähigkeiten, sogar über das in der EU verbreitete Combined-Charging-System (CCS), aber V2H- und V2G-Ladeboxen sind Mangelware. Dafür liefert beispielsweise Hyundai auf Wunsch für 380 Euro einen Adapter, an den sich elektrische Endgeräte wie Pedelecs oder Musikanlagen anschließen lassen.
Honda erhielt im November 2022 in einem Pilotprojekt als erster Automobilhersteller in Europa die Zertifizierung einer serienmäßigen E-Auto-Flotte für die Präqualifikation von Primärregelleistungen (PRL) durch den Netzwerkbetreiber Amprion.
Netzstabilisatoren: Sechs Honda e beim Pilotprojekt mit Partner Next Kraftwerke, einem großen Betreiber virtueller Kraftwerke.
Bild: Honda
Heißt: Honda qualifizierte sich für die Unterstützung der Netzstabilität, um Ungleichgewichte zwischen Angebot und Nachfrage automatisch auszugleichen.
Große Pläne zum bidirektionalen Laden hat der VW-Konzern mit dem Ladedienst Elli. Bald sollen alle ID-Modelle mit der großen Batterie per Software-Update in der Lage sein, Strom auch wieder abzugeben. Audi-, Skoda- und Seat-Stromer sollen folgen.
Volkswagens markenübergreifender Energieversorger heißt Elli und bietet Rundum-Ladelösungen aus einer Hand an.
Bild: Volkswagen AG
Die Pläne für den Sion vom Start-up Sono Motors sind dagegen Vergangenheit, das Auto wird nicht kommen. Es hätte einen Teil des durch Solarpaneele gewonnenen Stroms zurück ins Netz speisen sollen.
Fazit
Akkus in E-Autos sind ein wertvoller Schatz, den es für seinen Besitzer wie für die Allgemeinheit nutzbar zu machen gilt. Denn bidirektionales Laden ist gut für die Umwelt und macht E-Autos noch sinnvoller.
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