Wie lassen sich E-Autos als Stromspeicher nutzen?

Inhalt

• Wann ist bidirektionales Laden sinnvoll?
• Welche Modelle beherrschen die Rückspeisung?
• Welche Varianten des bidirektionalen Ladens gibt es?
• Wie genau funktioniert die Rückspeisung?
• Zukunft des bidirektionalen Ladens
• Fazit

Wann ist bidirektionales Laden sinnvoll?

Steigende Strompreise und der Wunsch nach Effizienz und Nachhaltigkeit sorgen für interessante Konzepte. Die Idee vom Elektroauto, das die eigenen vier Wände mit Energie versorgt, ist eines davon. Statt zusätzliche Speichermedien zu kaufen, lässt sich auch die bereits vorhandene Fahrzeugbatterie als Akku nutzen. Besonders lukrativ ist das, wenn die Hausenergie durch Solarzellen gewonnen wird.

Wenn die heimische Photovoltaikanlage tagsüber mehr Strom generiert, als der Haushalt verbraucht, muss dieser nicht für einen niedrigen Preis verkauft werden, sondern lässt sich einfach speichern. In der Nacht oder bei schlechtem Wetter ist es dann möglich, diese Energie zurückzuspeisen und das Haus mit dem selbst gewonnenen Strom zu versorgen. Das spart Kosten, denn pro Kilowattstunden werden für konventionelle Akkus zwischen 800 und 1.200 Euro fällig.

Schwankungen im Stromverbrauch sowie die unstetige Liefermenge aus erneuerbaren Energien lässt sich durch bidirektionales Laden ausgleichen. Anwender werden damit unabhängiger und müssen seltener externen Strom durch den Energielieferanten beziehen. Die Methode ist damit ein wichtiger Schritt zur Energieautarkie.

Welche Modelle beherrschen die Rückspeisung?

!vw-id-buzz-overview Die folgenden Fahrzeuge sind zum bidirektionalen Laden bereits fähig:

Welche Varianten des bidirektionalen Ladens gibt es?

Die einfachste Technik beim bidirektionalen Laden ist V2L (Vehicle-to-Load). Da das Laden elektronischer Geräte bei dieser Variante direkt über das Fahrzeug erfolgt, wird es auch V2D (Vehicle-to-Device) genannt. Nutzer können hierüber an einer normalen Steckdose bis zu 16 Ampere bei einer Spannung von 230 Volt abrufen. Das bietet sich beispielsweise beim Camping an, um Küchengeräte, Rasierapparate oder Lampen zu versorgen. Aber auch Werkzeuge und andere Maschinen lassen sich damit bedienen.

Als zweite Technologie gibt es das V2H (Vehicle-to-Home). Wie der Name schon sagt, kann mit Batterien, die über diese Funktion verfügen, das Haus mit Energie versorgt werden. Das Auto gibt dabei den Strom an die Wallbox zurück und diese wiederum speist ihn ins heimische Netz ein. Als Ergänzung zur Photovoltaikanlage ist das V2H am besten geeignet.

Komplizierter wird es beim V2G (Vehicle-to-Grid). Diese Methode erlaubt es nicht nur, Strom ins heimische, sondern ins gesamte Netz einzuspeisen. Das verbessert die Netzstabilität und hilft dabei, die Stromnachfrage in Spitzenzeiten stabiler zu decken. Dafür ist jedoch eine intelligente Steuerung nötig, die das Elektroauto zu einer Zelle eines sogenannten virtuellen Kraftwerks macht.

Wie genau funktioniert die Rückspeisung?

Der Haushalt nutzt Energie in Form von Wechselstrom. Das heißt, dass sich die Energierichtung periodisch ändert. Elektroautos arbeiten allerdings mit Gleichstrom. Bei diesem fließt die Energie immer nur in eine Richtung. Damit eine Batterie ihre Energie ins Netz zurückspeisen kann, muss der Strom also mit Hilfe eines Wechselrichters umgewandelt werden.

Im Wechselrichter selbst befinden sich Transistoren, Dioden und Kondensatoren, die eine Wechselspannung mit der nötigen Frequenz und Amplitude erzeugen. Ein Transformator passt diese an, sodass am Ende 230 Volt ins Netz fließen. Ein Steuerungssystem überwacht den Vorgang und sorgt dafür, dass die Spannung gleichmäßig in einer Sinuskurve anliegt.

Zukunft des bidirektionalen Ladens

Derzeit entwickeln immer mehr Autobauer Fahrzeugmodelle mit Rückspeisemöglichkeiten. Damit diese effizient und nutzbringend einsetzbar sind, ist ein Lastmanagement seitens der Stromversorger notwendig. Auf diese Weise wird das virtuelle Kraftwerk Realität und die ans Netz angeschlossenen E-Autos synchronisieren sich so, dass die Energiebelieferung gleichmäßig erfolgt.

Hürden bestehen aktuell noch in der korrekten Abrechnung des eingespeisten Stroms sowie in der gesetzlichen Grundlage. Momentan sind Elektroautos noch nicht als Energiespeichermedien juristisch gekennzeichnet. Es gilt zu klären, welche Steuervorteile Nuter in Anspruch nehmen können und welche Fördermodelle möglich sind. Außerdem gilt es einheitliche Normen zu erarbeiten, die die Einspeisung simpel und sicher gestalten.

Insgesamt sind die Ladesäulenverordnung, das Elektromobilitätsgesetz, das Erneuerbare-Energien-Gesetz und das Energiewirtschaftsgesetz zu überarbeiten und an die Gegebenheiten des bidirektionalen Ladens anzupassen. Der Koalitionsvertrag der Ampelregierung hat bereits die notwendigen Ziele formuliert. In den kommenden Jahren ist mit einer schrittweisen Umsetzung zu rechnen. Schließlich bedeutet die Rückspeisemöglichkeit eine größere Nachhaltigkeit und eine gesamtheitliche Senkung der Energiekosten. E-Autos als Stromspeicher zu nutzen, wird deshalb von Expertenseite als Zukunft der Elektromobilität betrachtet.

Fazit

Das E-Auto als Stromspeicher zu nutzen, ist eine effiziente Möglichkeit, um die Gewinnung von Energie aus nachhaltigen Quellen effizienter zu gestalten. Durch die Nutzung der Fahrzeugbatterie bedarf es für die Speicherung überschüssiger Energien keine Anschaffung neuer Speichermedien. Das sorgt für mehr Autarkie und eine optimierte Nutzung von Photovoltaikanlagen. Derzeit verfügt erst eine überschaubare Menge an Modellen über die Funktion des bidirektionalen Ladens. In Zukunft werden jedoch sowohl der Anteil kompatibler Modelle als auch deren Wirkungsgrad wachsen.