V2G-Gipfel: Bidirektionales Laden soll 2025 marktreif sein

29. Nov. 2023 — Lesedauer 3 min

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29. Nov. 2023 — Lesedauer 3 min

Bundeswirtschafts- und Klimaschutzminister Robert Habeck hat Anfang der Woche zu einem europäischen Gipfel für bidirektionales Laden nach Berlin eingeladen. Gemeinsam mit Entscheidungsträgern aus Wirtschaft und Politik aus mehreren europäischen Mitgliedsstaaten diskutierte er die Chancen und Perspektiven des bidirektionalen Ladens. Das Ziel ist, die Technologie bis 2025 zur Marktreife zu bringen, heißt es in der Mitteilung zu der Veranstaltung.

Beim bidirektionalen Laden – auch bekannt als Vehicle-to-Grid (V2G) – geht es darum, im E-Auto zwischengespeicherten Strom auch wieder zurück ins Stromnetz einzuspeisen und die besonders leistungsstarken Batterien in E-Autos so für andere Zwecke nutzbar zu machen. V2G kann nicht nur dazu beitragen, unsere Stromnetze in Zeiten zunehmender erneuerbarer Energien stabil zu halten. Es eröffnet auch neue Geschäftsmodelle. Als mobile Stromspeicher können E-Autos das Eigenheim oder ein Gewerbe mit Strom versorgen, wenn dieser gerade teuer ist, oder am Strommarkt selbst Gewinne erwirtschaften. In Verbindung mit einer Photovoltaik-Anlage können sie günstigen Solarstrom auch dann bereitstellen, wenn die Sonne nicht scheint.

Am europäischen Gipfel haben hochrangige Vertreterinnen und Vertreter aus sieben Europäischen Nachbarstaaten, den Regulierungsbehörden, der Europäischen Kommission sowie der Automobil-, Ladeinfrastruktur- und Energieindustrie teilgenommen.

Unter den rund drei Dutzend Anwesenden bestand Einvernehmen, das Strommarkt, -netz- und systemdienliche bidirektionale Laden in Europa möglichst zügig voranzubringen. Hierfür sollen technische, rechtliche und organisatorische Hemmnisse abgebaut werden, die einer Markteinführung aktuell noch im Weg stehen. Es wurde vereinbart, einen gemeinsamen rechtlichen und regulatorischen Rahmen so zu entwickeln, dass Steuern, Abgaben und Umlagen kein Hemmnis mehr für die Entwicklung des Geschäftsmodells darstellen – ein Wunsch, der von beteiligten Unternehmen schon mehrmals geäußert wurde, da nach aktuellem Stand Energie zweimal besteuert werden müsste: Beim Ein- sowie beim Ausspeisen ins und aus dem E-Auto. Darüber hinaus will die Industrie die Entwicklung europäischer Normen und Standards für bidirektionale Laden festziehen. In gut einem Jahr soll ein nächstes Treffen auf gleicher Ebene stattfinden.

Konkrete Vorhaben, um das bidirektionale Laden voranzubringen

Das bidirektionale Laden erfordert unter anderem die Nutzung relevanter Energie- und Fahrzeugdaten, zum Beispiel zum Netzzustand oder zur Anzahl der in der Fahrzeugbatterie verfügbaren Kilowattstunden für die Rückspeisung von Strom in das Netz. Eine möglichst einheitliche Bereitstellung solcher Daten wird auf europäischer Ebene bereits heute in unterschiedlichen Arbeitsprozessen vorangetrieben, unter anderem durch die neue EU-Verordnung über Batterien. Nötig sind aber weitere Fortschritte bezüglich Harmonisierung und Sicherheit u.a. beim Daten- und Netzzugang oder mit Blick auf Datenschutzbelange.

Zudem gilt es, auf nationaler und europäischer Ebene einen förderlichen Rechtsrahmen für intelligentes und bidirektionales Laden zu schaffen. Bislang gibt es zum Beispiel unterschiedliche Netzanschlussvoraussetzungen, insbesondere für die Rückspeisung von Strom ins Netz, die auf europäischer Ebene harmonisiert werden sollen. Auf dem Gipfel bestand Einvernehmen darüber, dass ein vereinheitlichtes europäisches Instrumentarium notwendig sein wird, um bidirektionales Laden zu ermöglichen und Netz- oder Systemüberlastungen zu vermeiden.

Interoperable Normen und Standards sollten beschleunigt und zeitnah durch Industriekonsortien entwickelt werden. Wichtige Themen sind die Durchgängigkeit des Kommunikationssignals, die Priorisierung von Steuersignalen, europaweite Anschluss- und Eingriffsregeln zum Beispiel für Regelenergiedienstleistungen auch durch Flottenkraftwerke sowie deren Messung und Abrechnung.

Im Rahmen des Forschungsprogramms „Elektromobil“ hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) bereits mehrere Forschungs- und Entwicklungsvorhaben gefördert, die die Machbarkeit des bidirektionalen Ladens erprobt und erfolgreich demonstriert haben.

Quelle: BMWK – Pressemitteilung vom 28.11.2023

Michael Neißendorfer

Michael Neißendorfer ist E-Mobility-Journalist und hat stets das große Ganze im Blick: Darum schreibt er nicht nur über E-Autos, sondern auch andere Arten fossilfreier Mobilität sowie über Stromnetze, erneuerbare Energien und Nachhaltigkeit im Allgemeinen.

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Martin G:

Ein Fahrzeug mit 400KM Reichweite und 5000 Lade Vollzyklen enspricht einer Lebenserwartung von 2.000.000km fürs E-Auto. Wo ist jetzt das Problem ein paar Zyklen für V2G zu nutzen und so das Netz zu stabilisieren und nebenbei auch noch Geld zu verdienen?

Johannes:

Hallo Marc, muss dir da leider in die Parade fahren, das oben stimmt nicht so ganz.
Also, CCS hat 8mm große Leistungspins, CHAdeMO 9mm. Die Kontaktfläche ist also ähnlich, bei CHAdeMO sogar etwas höher. CHAdeMO war anfangs nur bis 125A definiert, später bis 200A. Aral Pulse bietet z.B. 100 kW über CHAdeMO (ok, abgesehen davon dass es keine 500V Akkus gibt). Habe mit meinem umgebauten Touran schon mit 70 kW an CHAdeMO geladen.
Also rein physikalisch könnte man auch mit CHAdeMO 500A übertragen, es wurde aber nie spezifiziert.

Leistungsführung. Damit hat das BMS nichts zu tun, das überwacht nur Zellspannungen und Temperatur und Lade/Entladestrom. Der Akku hat einen Leistungsausgang, der einfach mit Schützen abgeschaltet wird, wenn das Auto nicht benutzt wird. Der ist natürlich bidirektional, ansonsten müsste ja irgendwo Leistungselektronik sitzen, die bidirektionalen Stromfluss verhindert.

Nach diesen Batterieschützen kommen dann die Schütze für den Ladeport, damit da keine Spannung anliegt wenn nicht geladen wird. Manchmal sind die mit im Batteriepack integriert, dann hat es nach außen zwei Anschlüsse (z.B. MEB)

Fazit: rein physikalisch lässt sich sowohl aus einem CCS- als auch aus einem CHAdeMO Anschluss Leistung entnehmen. Bei CHAdeMO wurde das gleich mit spezifiziert, bei CCS nicht. Die meisten Autos machen die Portschütze nach einer gewissen Zeit wieder auf wenn man keinen Strom liefert oder sogar welchen entnimmt.

Für das integrierte V2L wird das Ladegerät (OBC) bidirektional ausgelegt. Ladegeräte sind ja einfach nur Schaltnetzteile mit HF Trafo. Packt man auf die Sekundärseite einen aktiven Gleichrichter, so kann man die Leistung auch wieder auf die Primärseite übertragen und dort wechselrichten. Ist ein gewisser Mehraufwand an Hardware (und Software), wird aber in der Massenproduktion wohl auch nur ein paar € ausmachen.

Da ja im Internet jeder alles schreiben kann kurz zum Hintergrund
a) habe ich schon viele Batteriepacks auseinander gebaut
b) Schon viele Autos auf E-Antrieb umgerüstet (youtube: EngineersFear)
c) E-Technik Studium

Nobbi:

Zukunftsmusik V2G ist in Deutschland über viele Jahre nicht umsetzbar weil zu viele Akteure und Regularien alles behindern. Eine schnelle Lösung ist doch V2H. Dies würden die Leute auch eher akzeptieren, zumal man die Entnahme selbst steuern kann und die Hausentnahme auch den Akku nicht stark belastet. Das Stromnetz wird dadurch auch entlastet. Verstehe nicht dass nichts voran gebracht wird.

Wolfbrecht Gösebert:

„Ich finde es auch richtig, da nicht teuer im Auto zusätzliche Wandler einzubauen.“

Wann lernst Du es endlich?: Es ist dafür – wie ich mehrfach hier schrieb – gar kein zusätzlicher Wandler nötig!

Tom 1:

Hier geht es auch um entladeströme ins Hausnetz,wie viel kW ? 4 ,7 oder 11 zb.
Nur reiner Steckdosen Strom ist bei mir zu Wenig! Wenn wirklich alle BEV das jetzt ohne weiteres können ist mir neu.

Marko Weiss:

VtG ist seit dem Leaf 1 und dem Mitsubishi Outlander PHEV auf dem Markt.
Nur halt bei uns nicht zulässig.

Marc:

Die Hardware der Autos, das habe ich oben in einer Antwort an Chris erklärt, ist nicht auf teure DC-Wallboxen angewiesen. Ich finde es auch richtig, da nicht teuer im Auto zusätzliche Wandler einzubauen. Entweder man nutzt die von und zu den Motoren, das hat technisch so einige Herausforderungen oder man nutzt die eh im Haus vorhandene Technik. Denn das Thema AC-DC Wandler gibt es in jedem Haushalt mit Speicher und/oder Solarstrom.

Marc:

Das zeigt nur, dass du dich mit dem Thema nicht auskennst.

Der CCS-Standard hat damit nichts zu tun. Der wird für V2G nicht geändert. Chademo ist nicht wirklich schnellladefähig, das sprach dagegen. Die V2H/V2G Fähigkeiten sämtlicher Elektrofahrzeuge liegen im BMS. Batterie Management System, also geht es um die große Elektronikbox am Akku, an der alle Kabel angeschlossen sind. Hier sind üblicherweise nur die Schaltkreise, die Ausgänge zu den PWM der Motoren versorgen, bidirektional ausgelegt. Der Schaltkreis, der das Kabel zum Schnellladeanschluss versorgt, ist dagegen stumpf monodirektional. Spart Geld. Auch monodirektional ist der Anschluss zu internen Verbrauchern wie der 12 V Batterie. Aber in die andere Richtung, da gibt es nur Entnahme. Daher kann man den anzapfen. Das ist der Trick der bisherigen Hyundai-Fahrzeuge zur Entnahme, die waren also nicht bidirektional. Allerdings will Hyundai das zukünftig ändern. Weiß nicht, ob sie damit schon begonnen haben.

Das bedeutet, VW hat die MEB-Fahrzeuge vorgerüstet indem sie im BMS den Ladeanschluss zusätzlich ertüchtigt haben. Die externe Ladelösung macht aber den Job. Das heißt auch, die MEB-Fahrzeuge sind keinesfalls auf eine DC-Wallbox angewiesen, wie man oft liest. Es könnte rein technisch auch eine Lösung über den AC-Anschluss sein. Das wird natürlich niemand machen, denn es ist DC. Aber eine Wandlung in AC sollte im Haus passieren. Denn Solarstrom und Speicher laufen ja auch mit DC. Es gibt also schon Wandler. Und: Ein Swap Hausspeicher-Auto kommt ohne aus. Aber das nur nebenbei. Vor allem bedeutet es, dass Fahrzeuge mit herkömmlichem BMS keinesfalls per Software nachgerüstet werden können. Diese Fama kommt ja immer wieder aus den Reihen der Fans eines amerikanischen Fahrzeugherstellers.

KaiGo:

Ist ja schön, dass sich alle im Moment da so einig sind. Aber irgendwer müsste dann ja auch mal was tun .
Und nebenbei: viele Auto-Hersteller setzen auf V2G via DC. Das heißt aber dummerweise, dass a) die ganzen aktuellen öffentlichen AC-Ladesäulen für V2G komplett nutzlos sind und b) ich für mich zu Hause oder als Firma pro Wallbox nicht 500-2.000€ sondern 4.000-6.000€ in die Hand nehmen muss (also nur für die Wallbox, ohne Einbau). Faktisch wird das zu Hause schonmal sowieso niemand machen, gerade, wenn er schon eine gute AC-Wallbox hat.

Chris:

Tja, das hätte alles schon längst verfügbar sein können und wir hätten massiv Steuergelder für Forschung einsparen können. Hätte sich die EU nicht auf den CCS Standard geeinigt sondern auf dem Chademo Standard. Der kann das Bi Direktionale Laden bereits von Anfang an. Auch wäre die Netzbelastung durch Chademo wesentlich geringer als mit den irren Ladeströmen aufgrund der CCS Ladeleistung. Und alles nur weil deutsche Autofahrer 5min schneller wieder den Gasfuß bis zum Bodenblech drücken wollen.