Bidirektional laden – Hin und Her ist nicht schwer?

Das bidirektionale Laden gilt als die nächste grosse Entwicklung in der Elektromobilität. Die einen versprechen sich davon Unterstützung für die Energiewende, die anderen finanziell attraktive Angebote. Allerdings müssen dafür noch ein paar Dinge passieren.

7 Min.
Renault R5 an Ladestation

Jetzt soll es auch ein französischer Klassiker können. Mit dem R5 von Renault wurde jüngst ein weiteres Elektrofahrzeug angekündigt, das bidirektionales Laden beherrscht. Ab 2024 soll also die elektrische Neuauflage des kultigen Kleinwagens aus den 1970er-Jahren Strom nicht nur aus dem Netz beziehen, sondern auch zurückspeisen können. Diese Ankündigung – sie gilt leider nicht für den Schweizer Markt – reiht sich in solche anderer Fahrzeughersteller ein. Auch die «neue Klasse» von BMW soll bidirektional laden können; VW verspricht die Funktion bei einigen Modellen seiner ID-Reihe als Softwareupdate. Geht das Hin und Her an der Ladestation bald richtig los?

Viele Konzepte des bidirektionalen Ladens

Zunächst: Es gibt nicht das eine bidirektionale Laden. Einerseits unterscheiden sich die Einspeisekonzepte: «Vehicle to Home» und «Vehicle to Building» – V2H und V2B –, also Rückspeisung ins Gebäude auf der einen Seite, «Vehicle to Grid» – V2G –, Rückspeisen ins Stromnetz auf der anderen.

Eine Spezialform ist «Vehicle to Load»; hier kann direkt ab Fahrzeug 220-V-Gerätestrom bezogen werden, allerdings nur im Inselbetrieb. Aktuell bieten in der Schweiz beispielsweise Modelle von Hyundai und Kia diese Funktion.

Momentan ist das Bild des bidirektionalen Ladens etwas unübersichtlich.

Andererseits unterscheidet sich die Art und Weise, wie die Fahrzeuge respektive die Ladestationen Strom zurückspeisen. Bidirektionale AC-Ladestationen liefern Wechselstrom und gelten als günstiger, allerdings auch als schwieriger ins Netz integrierbar. Anders bidirektionale DC-Ladestationen, die vom Fahrzeug Gleichstrom beziehen. Beide Arten an Ladestationen sind auf dem Markt erhältlich; das Fahrzeugmodell gibt vor, welche man nutzen kann. Ebenfalls gibt es verschiedene Steckertypen für das bidirektionale Laden. Die aktuell erhältlichen bidirektional-fähigen Fahrzeuge nutzen den CHAdeMO-Standard aus Japan, wo bidirektionale Ladefähigkeit bei Fahrzeugen schon länger Pflicht ist. Der verbreitete CCS-Steckertyp ist auch bidirektional-fähig. Entsprechende Fahrzeuge wie der Honda e können das bereits.

Ladestation-Tafel an einer Stange unter blauem Himmel, im Hintergrund ein schneebedeckter Vulkan
In Japan hergestellte E-Autos können bidirektional laden, weil das dort seit 2013 Pflicht ist. (Foto: Shutterstock/shutter_tonko)

Regulierung soll Bedingungen verbessern

Momentan ist das Bild des bidirektionalen Ladens also unübersichtlich. Von den Ladekonzepten ist vor allem V2H respektive V2B problemlos möglich. Hier funktioniert das E-Auto wie ein stationärer Heimspeicher. Für flächendeckendes V2G und entsprechende Angebote fehlen in der Schweiz die Rahmenbedingungen. Dies soll das Stromgesetz ändern, über das am 9. Juni 2024 abgestimmt wird. Für den Wildwuchs bei den Ladestationen gibt es bereits eine Lösung in Form des ISO-Standards 15118-20, der Interoperabilität zwischen Fahrzeugen und Ladestationen bis 2027 ermöglichen soll. Bis 2027 soll er europaweit obligatorisch sein.

Bidirektionales Laden in der Praxis

Fahrzeuge, Normen, Rahmenbedingungen – in der Welt des bidirektionalen Ladens herrscht Dynamik. So stellt sich die Frage, wer in welcher Form davon profitieren kann. Marco Piffaretti hat das Schweizer Start-up Sun2Wheel mitgegründet, das V2X-Lösungen etablieren will, also V2H, V2G und andere Anwendungen des bidirektionalen Ladens. Zur aktuellen Lage meint er: «Bereits heute kann sich bidirektionales Laden lohnen. Ich denke da an Leute oder Firmen, die eine eigene Photovoltaikanlage betreiben und mit V2H oder V2B ihren Eigenverbrauch optimieren.» Das Fahrzeug sei in diesem Zusammenhang eine valide Alternative zum stationären Speicher.

Bereits heute kann sich bidirektionales Laden lohnen.

Marco Piffaretti, E-Mobility Consultant

Die Nutzung sei bereits so umsetzbar, so Piffaretti. «Als Nutzerin oder Nutzer des Fahrzeugs legen Sie die maximale Flexibilität fest, also wie sehr die Batterie entladen werden darf. Das lässt sich differenziert auch pro Wochentag festlegen. Danach regelt die Software; aus Sicht der Nutzerinnen und Nutzer ist also der gewünschte Füllgrad der Batterie zur gewünschten Zeit verfügbar.» Für Fahrzeugflotten funktioniere das bidirektionale Laden ähnlich. Dort würden digital getätigte Buchungen berücksichtigt, sodass niemand von einem Auto mit teilentladener Batterie überrascht würde.

Mobility-Ladestation, im Vordergrund zwei schneebedeckte Autos
In einem Demonstrationsprojekt wurde gezeigt, was eine Flotte von 50 E-Autos für das Stromnetz leisten kann. (Foto: V2X Suisse)

Wann kommt V2G?

Anders sieht die Lage gemäss Piffaretti in der Schweiz bei V2G aus. «Hier erwarte ich, dass das neue Stromgesetz Rahmenbedingungen schafft, die auch in der Schweiz interessante Business Cases entstehen lassen.» Auf der Anbieterseite sieht er denn auch viele mögliche Akteure neben den klassischen Energieversorgungsunternehmen. Was bidirektionales Laden für verschiedene Stakeholder im Energiesystem bedeutet, will das Demonstrationsprojekt V2X Suisse untersuchen, das Marco Piffaretti ebenfalls leitet.

E-Autos im Projekt OrtsNetz

Auch EKZ untersucht, wie sich E-Autos besser ins Netz integrieren lassen. Im Projekt «OrtsNetz» können die Menschen der Gemeinde Winkel den lokal produzierten Solarstrom fördern. Zusätzlich untersucht EKZ, wie sich E-Autos besser ins Netz integrieren lassen und dabei möglichst netzdienlich laden. Bidirektionales Laden ist im Projekt noch nicht vorgesehen. Allerdings hat bereits netzdienliches Laden ähnliche Effekte für das Stromnetz. Ludger Leenders, Projektleiter Smart Grid bei EKZ, ist für das OrtsNetz zuständig. «In dem Projekt testen wir, wie wir Leistungsspitzen in unserem Stromnetz verringern können, die durch immer mehr erneuerbare Erzeugung, aber auch geänderten Verbrauch entstehen. Wir wollen verhindern, dass die Kosten für den Betrieb und Unterhalt des Verteilnetzes explodieren.» Im Projekt liege der Fokus ausschliesslich auf dem Netz, nicht der Energiebeschaffung.

Plakat am Strassenrand in ländlicher Umgebung, das Bild zeigt Ein Haus mit Photovoltaikanlage. Text: «Strom in Winkel? Vom Nachbarn!»
In der Gemeinde Winkel testet EKZ neue Tarife, die netzdienliches Verhalten fördern sollen. (Foto: EKZ / Norbert Egli)

Das Teilprojekt OrtsNetz E-Auto nutzt eine eigene Steuerung, die auf das Auto zugreift und dabei die Ladestation umgeht. «Wenn eine Kundin oder ein Kunde zu Hause ist, steckt sie oder er das Auto in die Ladestation und teilt uns die nächste Abfahrtszeit mit. Wir sorgen dann dafür, dass das Auto zu diesem Zeitpunkt geladen ist. Bis dahin steuern wir das Laden so, dass die Last im Netz optimal verteilt ist.»

Wir wollen verhindern, dass die Kosten für den Betrieb und Unterhalt des Verteilnetzes explodieren.

Ludger Leenders, Projektleiter Smart Grid bei EKZ

Einen finanziellen Vorteil bietet das netzdienliche Laden durch neuartige Netznutzungstarife, die das netzdienliche Laden fördern sollen und im Projekt OrtsNetz getestet werden. Finanzielle Anreize seien aber nicht der einzige Faktor, um netzdienliches Laden zu fördern, findet Leenders. «Meiner Meinung nach hängt die Bereitschaft auch davon ab, wie einfach die Teilnahme am netzdienlichen Laden ist. Wirklich validierte Erkenntnisse dazu stehen aber noch aus.»

Uni- oder bidirektional – für die meisten egal?

Bidirektionales Laden zieht von vielen Seiten das Interesse auf sich. Für potenzielle Autokäuferinnen und -käufer lässt sich festhalten: Konkrete Gedanken darüber sollten sie sich vor allem machen, falls sie eine eigene Photovoltaikanlage haben. Erste Fahrzeuge sind am Markt erhältlich, und es werden immer mehr. Die Ladestationen sind noch teuer, können aber je nach Situation amortisiert werden, vor allem, wenn kantonale Fördergelder – wie beispielsweise im Kanton Zürich – verfügbar sind und das bidirektionale Laden den Eigenverbrauch deutlich erhöht.

Für alle anderen E-Auto-Nutzerinnen und -Nutzer kommt bidirektionales Laden vermutlich früher oder später auf die eine oder andere Art. Als Update im bestehenden Fahrzeug oder als fixer Bestandteil eines Neufahrzeugs, unsichtbar im Hintergrund beim Carsharing oder als neues Angebot einer Ladestationsbetreiberin. Ansonsten ändert sich nicht viel. Für den Anschluss an die Mobilität der Zukunft heisst es nach wie vor: Stecker rein.

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  • Michi

    Vor 7 Tagen

    Der VW Konzern soll sich zuerst darum kümmern, die SW in seinen Fahrzeugen in den Griff zubekommen bevor er sich an neue Technologien wagt. Tägliche Fehlermeldungen der Assistenzsysteme in meinem Skoda sind einfach nur nervig. Da nützt auch die 5 Jahres Garantie wenig wenn ich dauernd in die Werkstatt fahren muss. Schuster bleib deinen Leisten!

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  • Markus

    Vor 7 Tagen

    Ich habe vor 3 Jahren Solarpanels und Wärmepumpe installiert und warte seit dem, dass V2H in der Schweiz möglich wird. Es scheint mir, dass die Eigenheimbesitzer etwas vegessen werden. Die Politik konzentriert sich auf grosse Solar und Windanlagen und vergisst das Naheliegende.

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    Thomas

    Vor 6 Tagen

    Danke für den spannenden Beitrag. Es gibt wohl sehr viele, die gerne bidirektional laden möchten. Solange eine solche Ladesäule 10x so viel kostet wie eine normale wird sich das niemand in den Garten stellen. Weshalb hat das Startup denn kein angebot, da sich auch an Endkunden richtet!

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