Bidirektionales Laden

Was bedeutet bidirektionales Laden?

Bidirektionales Laden von Elektrofahrzeugen ist genau das, wonach es klingt: Eine Möglichkeit ein E-Auto zu Laden und den in den Akku gespeicherten Strom an externe Geräte weiter zu geben. Während bei unidirektionalen (einseitigen) E-Ladegeräten der Strom vom Stromnetz in das Elektroauto fließt, kann bei bidirektionalen (zweiseitigen) E-Ladegeräten der Strom in beide Richtungen fließen.

Aber wie funktioniert das? Wenn ein E-Auto aufgeladen wird, wird der Wechselstrom (AC) aus dem Netz mit Hilfe einer Wallbox in Gleichstrom (DC) umgewandelt, also in Strom, der von einem Auto genutzt werden kann. Diese Umwandlung erfolgt entweder durch den eigenen Wandler des Autos oder durch einen Wandler im Ladegerät. Möchte man dann die in der Batterie des Elektroautos gespeicherte Energie für ein Haus nutzen oder ins Netz zurückspeisen, muss der Gleichstrom, der im Auto verwendet wird, wieder in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden.

Welche Möglichkeiten für bidirektionales Laden gibt es?

Beim bidirektionalen Laden fließt die Energie in beide Richtungen. Nun gibt es drei definierte Ansätze wie die entnommene Energie verwendet werden kann.

Vehicle2Grid (V2G): Fahrzeug zu Netz

Vehicle2 Grid bedeutet, dass ein bidirektionales EV-Ladegerät verwendet wird, um Energie (Strom) von der Batterie eines Elektroautosutos über ein Gleichstrom-Wechselstrom-Wandlersystem, das in der Regel in das EV-Ladegerät integriert ist, an das Netz zu liefern. V2G kann dazu beitragen, den lokalen, regionalen oder nationalen Energiebedarf durch intelligentes Laden auszugleichen und zu regeln. So können E-Fahrzeuge in den Schwachlastzeiten aufgeladen werden und in den Spitzenlastzeiten, wenn ein zusätzlicher Energiebedarf besteht, wieder ins Netz eingespeist werden. Das macht durchaus Sinn: Autos stehen zu 95 % der Zeit auf Parkplätzen. Mit sorgfältiger Planung und der richtigen Infrastruktur könnten geparkte und an die Steckdose angeschlossene E-Fahrzeuge zu massiven Stromspeichern werden und die Stromnetze der Zukunft stabilisieren. Auf diese Weise können wir uns EVs als große Batterien auf Rädern vorstellen, die dazu beitragen, dass zu jeder Zeit genügend Energie für alle vorhanden ist.

Zusammengefasst: E-Auto exportiert Energie zur Unterstützung des Stromnetzes.

Vehicle2Home (V2H): Fahrzeug zu Haus

Vehicle2Home bedeutet, dass ein bidirektionales Ladegerät verwendet wird, um Energie (Strom) von der Batterie eines Elektroautos in ein Haus oder möglicherweise in ein anderes Gebäude zu leiten. Dies geschieht über ein Gleichstrom-Wechselstrom-Wandlersystem, das in der Regel in das Ladegerät integriert ist. Wie V2G kann auch V2H dazu beitragen, lokale oder sogar nationale Versorgungsnetze in größerem Umfang auszugleichen und zu regulieren. Wenn Sie beispielsweise Ihr Elektroauto nachts aufladen, wenn der Strombedarf geringer ist, und diesen Strom dann tagsüber für die Stromversorgung Ihres Hauses nutzen, können Sie dazu beitragen, den Verbrauch in Spitzenzeiten zu senken, wenn der Strombedarf höher ist und das Netz stärker belastet wird. V2H kann also dazu beitragen, dass unsere Haushalte dann genug Strom haben, wenn sie ihn am meisten brauchen. Infolgedessen kann es auch den Druck auf das Stromnetz insgesamt verringern.

Sowohl V2G als auch V2H könnten in dem Maße an Bedeutung gewinnen, wie wir uns in Richtung vollständig erneuerbarer Energiesysteme bewegen. Der Grund dafür ist, dass verschiedene erneuerbare Energiequellen je nach Tages- oder Jahreszeit unterschiedliche Energiemengen erzeugen. So liefern Photovoltaikanlagen tagsüber die meiste Energie, Windturbinen, wenn es windig ist, und so weiter. Mit bidirektionalem Laden kann das volle Potenzial der Batteriespeicher von Elektrofahrzeugen ausgeschöpft werden, was dem gesamten Energiesystem zugute kommt. Mit anderen Worten, E-Fahrzeuge können für die Lastverfolgung bei erneuerbaren Energien eingesetzt werden: Sie fangen überschüssige Sonnen- oder Windenergie auf und speichern sie, wenn sie erzeugt wird, so dass sie in Zeiten hoher Nachfrage oder bei ungewöhnlich niedriger Energieproduktion zur Verfügung steht.

Zusammengefasst: Die Energie des E-Fahrzeugs wird für die Stromversorgung eines Hauses oder Unternehmens genutzt.

Vehicle2Load (V2L): Fahrzeug zu Gerät

Mit Vehicle2Load Technologie ist sehr viel einfacher, da sie kein bidirektionales Ladegerät benötigt, um zu funktionieren. Fahrzeuge mit V2L verfügen über ein eingebautes bidirektionales Ladegerät und Standard-Wechselstrom-Steckdosen, an die alle haushaltsüblichen Wechselstromgeräte angeschlossen werden können. Einige Fahrzeuge verwenden jedoch den EV-Ladeanschluss und einen speziellen V2L-Adapter, um Strom über ein Kabel zu liefern. In Notfällen können Verlängerungskabel vom Fahrzeug in die Wohnung verlegt werden, um wichtige Verbraucher wie Beleuchtung, Computer, Kühlschränke und sogar Kochgeräte mit Strom zu versorgen.

Zusammengefasst: E-Auto kann zum Betrieb von Geräten oder zum Aufladen anderer Elektroautos verwendet werden.