Elektroautos als Stromspeicher

Das und mehr erfahren Sie hier über die Stromspeicherung von E-Autos:

• Elektroautos können selber zu einer Batterie werden und Strom zwischenspeichern.
• In smarten Stromnetzwerken nehmen sie Energie auf und geben sie wieder ab – je nach Bedarf.
• So bietet die Elektromobilität auch großes Potenzial für die Energiewende.

Die Energiewende läuft auf Hochtouren: Mehr und mehr Strom wird aus erneuerbaren Energien gewonnen, Wasser, Sonne und Wind haben die Kohle als wichtigste Energiequelle abgelöst. Und das, obwohl die größte Herausforderung noch gar nicht gelöst ist: Die Energielieferanten sind nicht durchgängig verfügbar. Wind weht, wenn er weht, und die Sonne scheint, wenn sie scheint. Hinzu kommen Extremereignisse wie große Herbststürme, die nur schwer in ihrer Stärke und ihrem Verlauf vorherzusagen sind. Es wäre also ideal, überschüssige Energie speichern und später nach Bedarf abrufen zu können.

Was wäre, wenn das Auto der Zukunft nicht nur mit einem Akku fährt, sondern selbst zu einem wird? E-Autos sind eine mögliche Antwort auf die Zukunftsfrage der Energiespeicherung. Die meisten Autos werden bis zu 23 Stunden am Tag nicht gefahren. Während dieser Zeit könnten die Batterien der E-Autos als Stromspeicher dienen.

Hinter dieser Idee steht das Konzept „Vehicle-to-Grid“ – kurz V2G. Das Prinzip: Das E‑Auto wird nicht nur zum Laden angeschlossen, sondern intelligent in das Stromnetz eingebunden. Energiemanagementsysteme (EMS) koordinieren automatisch die Aufnahme und Abgabe von Energie.

Ziel dieses Energiemanagements ist es, überschüssige Energie, zum Beispiel aus einer eigenen Photovoltaik-Anlage, im Fahrzeug zwischenzuspeichern. Bei Bedarf kann sie von dort entnommen werden, um die eigenen Stromkosten zu senken. Oder sie kann in das Stromnetz eingespeist werden. Die Batterie wird dabei nie vollständig entladen, damit das Auto für den nächsten Start voll funktionsfähig bleibt.

In Dänemark fand bereits ein einjähriger Testlauf mit einem smarten Stromnetzwerk statt. Besitzerinnen und Besitzer eines E-Autos, die sich daran beteiligten, verdienten im Durchschnitt 1.300 Euro durch die Rückeinspeisung aus den Batterien ins gemeinsame Stromnetz.

Grundvoraussetzung dafür, dass Elektroautos Teil eines intelligenten Stromnetzes werden, ist das bidirektionale Laden. Das bedeutet, dass der Akku nicht nur Energie aufnehmen, sondern auch wieder abgeben kann. Volkswagen plant, ab 2022 E-Autos mit bidirektionalem Ladesystem in Serie zu produzieren.

Dafür müssen E-Autos über entsprechende Steckertypen verfügen, mit denen eine Einspeisung möglich ist. Und auch die heimische Wallbox muss die Smart-Grid-Technologie unterstützen.

„Für die Netzbetreiber ist es wichtig, dass sich die sogenannten Netzverknüpfungspunkte, hinter denen die Stromzähler hängen, in ihrem Verhalten beeinflussen lassen“, erklärt Dr. Gunnar Steg, Experte für die Netzintegration von Fahrzeugen bei der Volkswagen Group Charging GmbH (Elli). Dies ist wichtig, wenn der vorab in den Netzen geplante Stromverbrauch oder die Einspeisung von Strom nicht eingehalten werden kann. Oder konkret: wenn die Sonne beispielsweise nicht wie vorhergesagt scheint oder der Wind stärker bläst als gedacht. Damit die Netze stabil bleiben, muss auf diese Schwankungen reagiert werden. Und hier kommen in der Zukunft die EMS ins Spiel.

Es ist ein klassisches Szenario beim Einfamilienhaus: Auf dem Dach ist eine Photovoltaik-Anlage installiert, die Wärmepumpe sorgt für Behaglichkeit und in der Garage ist das Elektroauto an einer Wallbox angeschlossen. Das EMS, ein intelligenter Rechner, koordiniert alle an das lokale Netz angeschlossenen Geräte. „Steht beispielsweise nicht so viel Strom wie geplant zur Verfügung, lädt das Elektrofahrzeug weniger oder die Wärmepumpe macht eine Pause“, sagt Steg.  

Muss dagegen mehr Strom abgenommen werden, kann das Elektroauto mit mehr Leistung geladen werden. Volkswagen arbeitet außerdem daran, dass die Elektrofahrzeuge Strom nicht nur laden, sondern auch abgeben können. So kann beispielsweise die Restenergie des Fahrzeugs ins Haus fließen, um den Strombedarf zeitweise zu decken. Ein Pilotprojekt von Volkswagen mit dem Fraunhofer-Institut wurde bereits erfolgreich abgeschlossen. „Die Möglichkeit des Entladens erweitert den Lösungsansatz, erneuerbare Energien noch besser zu integrieren“, stellt Steg fest. 

Damit die EMS zuverlässig arbeiten, müssen die unterschiedlichen Netzteilnehmer in der Zukunft miteinander kommunizieren können. „Der Volkswagen Konzern setzt dabei auf den einheitlichen Kommunikationsstandard EEBUS, der über den Einsatz von Energiemanagementsystemen eine intelligente Vernetzung von Haushaltsgeräten und Anwendungen zur Energieeffizienz ermöglicht. So soll die Ladetechnik auf möglichst breiter Basis mit der Haustechnik kompatibel gemacht werden“, erläutert Steg. Die EEBUS-Initiative möchte eine einheitliche Sprache, die jedes Gerät und jede Plattform unabhängig von Hersteller und Technologie frei nutzen kann – über die Grenzen von Ländern und Branchen hinweg.

Damit die Kommunikation zwischen Elektroauto und Ladestation automatisiert abläuft, setzt Volkswagen in seinen nächsten Modellgenerationen die ISO-Norm 15118 um. Sie definiert die Fahrzeug-zu-Ladepunkt-Schnittstelle zum Laden von Elektrofahrzeugen. So wird das sogenannte Plug-and-Charge ermöglicht: Der Ladevorgang startet und endet einfach durch das Ein- beziehungsweise Ausstecken des Ladekabels. Dieser Standard ist perspektivisch auch wichtig für das Zurück-Einspeisen des Stroms.

„Durch das smarte Energiemanagement kann die Fahrerin oder der Fahrer eines Elektrofahrzeugs sicher sein, dass er sein Reiseziel erreicht – unabhängig davon, ob die Sonne scheint oder der Herbststurm tobt.“

Wenn E-Autos und Wallboxen bald miteinander kommunizieren, müssen Fahrerinnen und Fahrer künftig nichts mehr weiter tun, als das Ladekabel anschließen. Das EMS kümmert sich dann gemeinsam mit dem Fahrzeug um den Rest. Das gilt auch für den Abrechnungsvorgang mit dem Energieversorger, denn dieser wird zukünftig für den Service bezahlen, den das Elektroauto leistet. Experte Gunnar Steg vergleicht das EMS daher auch mit einem „Bauchladen voller Angebote“, aus dem dann das sinnvollste für das Fahrzeug ausgewählt wird. „Die Algorithmen im Fahrzeug werden entscheiden, ob beispielsweise der Preis für das Entladen angemessen ist“, sagt Steg.

Das Elektroauto könnte zum elementaren Faktor in der Energiewende werden – hat dann der Netzbetreiber im Zweifel Vorrang? Gunnar Steg beruhigt: „Natürlich gibt es die Herausforderung, kurzfristige Engpasssituationen abzufedern. Da sagt das EMS beispielsweise: ‚Jetzt kannst du die nächsten zehn Minuten nicht mit der geplanten Stärke laden, doch danach steht dir die maximale Leistung wieder zur Verfügung'.“ Die Fahrerin oder der Fahrer kann also sicher sein, dass die zuvor eingestellte Mindestreichweite erreicht wird. Laden läuft auf diese Weise für den Kunden überwiegend unsichtbar ab – mit maximalem Nutzen bei gleichem Komfort und minimalem Aufwand.

Elli bietet mit dem ID. Charger¹ drei Wallbox-Varianten zur Auswahl, die zwar momentan noch nicht für bidirektionales Laden ausgerichtet sind, aber bequemes Laden des E-Autos in der eigenen Garage ermöglichen. Suchen Sie sich jetzt die zu Ihren heimischen Voraussetzungen passende Lösung aus. Buchen Sie der Einfachheit halber die professionelle Installation im Konfigurator hinzu und schließen Sie einen Volkswagen Naturstrom Vertrag ab.

Mit dem neuen Volkswagen Naturstrom Connect Tarif² haben Sie zum Beispiel die Möglichkeit, Ihr Elektroauto mit Hilfe der Smart Charging Funktion zu laden. Das bedeutet, dass Ihr E‑Auto immer dann geladen wird, wenn besonders viel erneuerbare Energie zur Verfügung steht. Dadurch leisten Sie einen Beitrag zu einer besseren Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energien. 

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