Bidirektionales Laden (Vehicle-to-Grid): Der Wegbereiter für die Mobilitäts- und Energiewende

Die Integration von Elektrofahrzeugen (EVs) in das Stromnetz ist ein entscheidender Schritt, um sowohl die Mobilitäts- als auch die Energiewende maßgeblich voranzutreiben. Die Technologie des bidirektionalen Ladens, auch bekannt als Vehicle-to-Grid (V2G), stellt dabei eine besonders vielversprechende Lösung dar.

Was ist V2G?

V2G ermöglicht es Elektrofahrzeugen, überschüssige Energie aus ihren Batterien ins Stromnetz zurückzuspeisen. Besonders vorteilhaft wird diese Technologie während der oft sehr langen Standzeiten des Fahrzeugs. In Zeiten hoher Stromnachfrage kann das Fahrzeug Energie ins Netz speisen. Wenn der Strombedarf sinkt, etwa nachts, kann das Auto seine Batterie wieder aufladen. Wenn dies gleichzeitig an mehreren Stellen angewandt wird, schafft diese bidirektionale Lade-Technologie eine flexible, dezentrale und nachhaltige Infrastruktur, die Lastspitzen abflacht. Dadurch werden zusätzliche Kosten vermieden, da Lastspitzen – die über der maximalen Netzkapazität liegen – hohe Betriebsnachzahlungen an den Netzbetreiber verursachen können. Im schlimmsten Fall kann eine Überschreitung der Netzleistung sogar zu einem Ausfall der Stromversorgung innerhalb einer Liegenschaft führen.

Exkurs: Dynamische Strompreise und ihre Rolle im V2G-System

Zentraler Aspekt von V2G sind dynamische Strompreise, die auf Angebot und Nachfrage basieren. Wenn erneuerbare Energien (z. B. Solar- oder Windstrom) in Zeiten mit wenig Sonne oder Wind weniger verfügbar sind, muss verstärkt auf Strom aus fossilen Quellen zurückgegriffen werden – was in der Regel teurer ist. Genau hier kommt V2G ins Spiel: Während der Zeiten hoher Nachfrage und niedriger erneuerbarer Energieerzeugung kann überschüssiger Strom aus den Fahrzeugbatterien ins Netz eingespeist werden. Durch diese Rückspeisung wird nicht nur die Abhängigkeit von „teurem“ Strom aus Gaskraftwerken oder Kohlekraftwerken verringert, sondern auch die Möglichkeit geschaffen, von dynamischen Stromtarifen zu profitieren. Diese Tarife spiegeln Angebot und Nachfrage wider, sodass die Nutzung von überschüssigem Strom aus den Fahrzeugbatterien in Zeiten mit hohen Preisen und geringer erneuerbarer Energieerzeugung zu einer erheblichen Kostenersparnis führen kann.

Finanzielle Potenziale von V2G für Haushalte: Einsparungen durch intelligente Ladeoptimierung und dynamische Stromtarife

Neben den ökologischen Vorteilen bietet V2G auch handfeste wirtschaftliche Chancen für E-Auto-Besitzer:innen. Durch den Verkauf von überschüssigem Strom mit der Nutzung von V2G, können finanzielle Anreize geschaffen werden, die besonders für Haushalte von Vorteil sind.

In einem hypothetischen Szenario, bei dem ein E-Auto durchschnittlich 16 Stunden täglich zu Hause geparkt ist und etwa 3.000 kWh Stromverbrauch pro Jahr benötigt, zeigt sich das Potenzial dieser Technologie.

Die Berechnungen basieren auf der Annahme, dass die Nutzung von V2G in Verbindung mit einem intelligenten Ladeoptimierungs-System (beispielsweise Charly^® Smart Charging) mit dynamischen Stromtarifen und Netzkostenoptimierung (Vermeidung von Lastspitzen) die Stromkosten erheblich senken kann.

Hier eine Übersicht der finanziellen Auswirkungen:

Die potenzielle Einsparung von rund 600 € pro Jahr durch die Nutzung von V2G in Verbindung mit einem intelligenten Ladeoptimierungs-System (Charly^® Smart Charging) und dynamischen Stromtarifen kann einen bedeutenden Vorteil für Haushalte bedeuten. Dabei hat das Nutzungs- und Ladeverhalten der Nutzer:innen eine große Auswirkung auf die Höhe der Einsparungen.

„V2G ist ein revolutionärer Schritt für die Energieversorgung und Mobilität. Diese Technologie hat das Potenzial, die Energiewende und den Verkehrssektor grundlegend zu transformieren“, erklärt Korbinian Kasinger, Geschäftsführer von kW-Solutions und Partner im Forschungsprojekt ICBC (Interoperable Communication for Bidirectional Charging), das die Integration von V2G-Technologien in Österreich untersucht.

Herausforderungen und Ausblick

Trotz des großen Potenzials von V2G gibt es noch einige Herausforderungen, die überwunden werden müssen, um die Technologie flächendeckend einzuführen. Eine wichtige Hürde ist der Ausbau der notwendigen Ladeinfrastruktur, insbesondere die Bereitstellung von bidirektionalen Ladepunkten, die sowohl das Laden als auch das Einspeisen von Energie ins Netz ermöglichen. Automobilhersteller müssen ihre E-Fahrzeuge V2G-kompatibel herstellen, was im Moment nur bei wenigen Modellen der Fall ist. Auch die Entwicklung klarer regulatorischer Rahmenbedingungen ist entscheidend, weil Netzbetreiber aktuell die Rückspeisung aus der Autobatterie nicht akzeptieren dürfen. Das ist im Moment nur möglich, wenn der eingespeiste Strom aus einer Erzeugungsanlage, wie beispielsweise Photovoltaik kommt.

Fazit

V2G hat das Potenzial, die Art und Weise, wie wir Energie nutzen und speichern, grundlegend zu verändern. Es bietet einen vielversprechenden Ansatz, um die Mobilitäts- und Energiewende voranzutreiben, indem es Elektrofahrzeuge als flexible, dezentralisierte Energiespeicher in das Stromnetz integriert. Trotz der noch bestehenden Herausforderungen, wie dem Ausbau der Infrastruktur und der Anpassung des Ladeverhaltens, sind die Chancen für eine nachhaltige und wirtschaftlich vorteilhafte Energiezukunft enorm. Mit der richtigen Unterstützung und weiterer Forschung kann V2G zu einem wesentlichen Baustein einer klimafreundlicheren und effizienteren Energieversorgung werden.

Das Forschungsprojekt Interoperable Communication for Bidirectional Charging (ICBC) arbeitet an der Entwicklung interoperabler Lösungen für die bidirektionale Ladekommunikation und setzt neue Maßstäbe bei der Integration von V2G-Technologien. Es liefert praxisnahe Ansätze, um Elektrofahrzeuge als flexible Energiequellen ins Stromnetz einzubinden und damit einen wichtigen Beitrag zur Energiewende in Österreich zu leisten.

Weitere Informationen zum Forschungsprojekt ICBC finden Sie hier: https://kw-solutions.at/forschungsprojekt-v2g/

Schematische Darstellung V2G

Image: ©petovarga/shutterstock.com

Dieser Blogartikel ist ein Gastbeitrag der Firma kW-Solutions.

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