Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen hat sich jeder, der sich der elektrischen Revolution anschließt, bereits an den Gedanken gewöhnt, dass Elektrofahrzeuge aufgeladen werden müssen. Um diesen Bedarf herum ist eine ganze Branche für das Aufladen von Elektrofahrzeugen entstanden. Aber wie Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICE) stehen auch die meisten Elektrofahrzeuge 95 % der Zeit geparkt und sind während dieser Zeit meist an Ladestationen angeschlossen. Wenn wir die in den Batterien dieser Fahrzeuge gespeicherte Energie nicht nutzen, verpassen wir eine große Chance. Dies ist die Prämisse des bidirektionalen Ladens von Elektrofahrzeugen und die Vision von Driivz, den Planeten zu revitalisieren, indem Elektrofahrzeuge zu Batteriespeichern auf Rädern werden.
Während Vorreiter bei der Einführung von Elektrofahrzeugen wie Norwegen hohe Akzeptanzraten aufweisen, befindet sich die EV-Revolution weltweit noch in der Early-Adopter-Phase, wobei der weltweite Absatz von Elektrofahrzeugen im Jahr 2023 15,8 % des Marktes ausmachen wird. Dementsprechend stecken die ersten Experimente mit bidirektionalem Laden, die bis ins Jahr 2007 zurückreichen, noch in den Kinderschuhen.
Bidirektionales Laden ermöglicht verschiedene Anwendungsfälle, die zusammen als V2X (Vehicle to Everything) bezeichnet werden. Schauen wir uns diese einmal genauer an und sehen wir uns ihre praktischen Anwendungen an.
V2H – Vehicle to Home: Mit Ihrem Auto Ihr Zuhause mit Strom versorgen
Es gibt zwei Möglichkeiten, wie Sievon V2H profitieren können. Eine davon ist bei Stromausfällen, bei denen die Batterie Ihres Elektrofahrzeugs Ihr Haus bis zu drei Tage lang mit Strom versorgen könnte. Die andere Möglichkeit besteht darin, Ihr Auto regelmäßig zu nutzen, um Ihre Stromrechnung zu senken. Wenn Sie bei Spitzenpreisen Strom aus Ihrem Auto statt aus dem Netz beziehen, sinken Ihre Stromkosten. Wenn wir nun noch Sonnenkollektoren auf dem Dach Ihres Hauses installieren, können Sie an sonnigen Tagen kostenlos aufladen und die in Ihrem Elektrofahrzeug gespeicherte Energie am Abend nutzen.
V2H – Vehicle-to-Home
V2B – Vehicle to Building: Ausweitung von V2H
Wenn wir das Konzept von V2H auf eine größere Ebene übertragen, können wir uns mehrere Elektrofahrzeuge vorstellen, die in einem Wohn- oder Bürogebäude geparkt sind und über ihre Batterien Strom liefern. Auch hier dienen die Elektrofahrzeuge entweder als Notstromversorgung bei einem Stromausfall oder zur Senkung der Stromkosten des Gebäudes. Sobald man über den einfachen Fall von V2H hinausgeht, benötigt man eine intelligente Lademanagementplattform für Elektrofahrzeuge als Ladepunktmanagementsystem (CPMS), um den Energiefluss zu steuern und zu optimieren.
V2B – Fahrzeug zu Gebäude
V2G – Vehicle to Grid: Stromversorgung und Ausgleich des Stromnetzes
Eine weitere Skalierung führt uns zum wichtigsten Anwendungsfall des bidirektionalen Ladens,V2G – Vehicle to Grid. Über ISO 15118, den Industriestandard, der V2G ermöglicht, kommuniziert ein Elektrofahrzeug die in seiner Batterie verfügbare Energiemenge an den Stromversorger, der das Netz betreibt, über die Ladestation, an die es angeschlossen ist. Im Gegenzug muss auch die Ladestation ISO 15118 unterstützen, damit die Kommunikationskette vollständig ist. Mithilfe von intelligentem Energiemanagement kann eine EV-Lademanagementplattform, die ISO 15118 unterstützt, mehrere Elektrofahrzeuge, die an verschiedenen Haushalten und/oder Gebäuden aufgeladen werden, nutzen, um durch eine detaillierte Steuerung des bidirektionalen Energieflusses zum Ausgleich des Netzes beizutragen. In Zeiten von Spitzenlast kann Energie aus Fahrzeugen, die sie entbehren können, entnommen werden, um die Kapazität des Netzes zu ergänzen, und wieder zurückgeführt werden, wenn die Nachfrage im Netz zurückgeht.
V2G bietet rundum Vorteile. Für Energieversorger ist es eine effektive Möglichkeit, das Stromnetz auszugleichen, ohne erhebliche Investitionen in die Infrastruktur tätigen zu müssen. Verbraucher und Unternehmen profitieren nicht nur von einem Backup-System für den Fall von Stromausfällen, sondern auch von potenziellen Einnahmen und/oder Einsparungen, die durch das Anbieten von Energie aus ihren Elektrofahrzeugen an die Energieversorger entstehen. Dies gilt insbesondere für Flotten, die sich auf dem Weg zur Elektrifizierung befinden. In einer aktuellen Studie schätzt McKinsey, dass ein Elektro-Schulbus durch die Nutzung von V2G zur Ergänzung des Stromnetzes jährlich bis zu 16.000 US-Dollar einbringen kann. Zwar gibt es viele Parameter, die die wirtschaftliche Machbarkeit von V2G bestimmen, doch zeigt sich, dass ein finanzieller Anreiz besteht und dass V2G ein weiterer Treiber für die Elektrifizierung von Flotten ist.
V2G – Fahrzeug-zu-Netz
Förderung der Einführung von V2G
Derzeit unterstützen nur wenige Fahrzeugmodelle das bidirektionale Laden, und viele davon sind auf V2H/V2B oder V2L beschränkt. Dennoch haben Giganten wie Tesla erklärt, dass alle ihre Modelle bis 2025 bidirektionales Laden unterstützen werden (inwieweit dies auch V2G umfasst, bleibt abzuwarten), und weitere Automobilriesen wie BMW, Ford, GM, Honda, Hyundai und andere führen verschiedene Projekte rund um V2G durch.
Es reicht jedoch nicht aus, nur über Fahrzeuge zu verfügen, die V2G unterstützen. Auch die Hersteller von Ladegeräten müssen mitziehen und mehr Modelle produzieren, die diese vielversprechende Technologie unterstützen, und die Energieversorger müssen ebenfalls Anpassungen vornehmen, um diese Funktion nutzen und ihren Kunden anbieten zu können. Darüber hinaus sind weitere Untersuchungen zum Ladeverhalten von Elektrofahrzeugen erforderlich, damit die Energieversorger die Einführung und den Betrieb von V2G planen können. Sie müssen mit Netzbetreibern zusammenarbeiten, um die richtigen Geschäftsmodelle zu entwickeln, die den Fahrern eine Vergütung für die Nutzung ihrer EV-Batterien bieten und gleichzeitig ein solides Geschäftsmodell für den Energieversorger und den Betreiber gewährleisten. Derzeit laufen weltweit Dutzende von Projekten, die sicherlich Erkenntnisse darüber liefern werden, wie V2G genutzt werden kann. Und schließlich müssen politische Entscheidungsträger und Regulierungsbehörden die Rahmenbedingungen schaffen und Standards festlegen, die die breite Einführung von V2G ermöglichen und fördern.
V2L – Fahrzeug zu Last und V2V – Fahrzeug zu Fahrzeug
Es gibt keinen Grund, warum die Batterie Ihres Autos nicht als Stromquelle für so ziemlich alles dienen kann, was Sie unterwegs benötigen. Mit einem speziellen Adapter, der an den Ladeanschluss des Fahrzeugs angeschlossen wird, können Sie genug Energie erzeugen, um Ihre Kaffeemaschine beim Camping zu betreiben, und wenn Sie möchten, können Sie sogar Ihre Wäsche waschen (allerdings müssten Sie dafür auch eine Wasserquelle anschließen). Eine durchschnittliche Waschmaschine verbraucht zwischen 0,4 und 1,4 kW, während eine EV-Batterie bis zu 3,6 kW für V2L-Anwendungen liefern kann.
V2L – Fahrzeug zu Last
V2V ist eine Form von V2L, erfordert jedoch zusätzlich einen speziellen Adapter. Beachten Sie, dass die Unterstützung von V2L nicht automatisch die Unterstützung von V2V impliziert. Mit einer Leistung von bis zu 9,6 kW kann ein Fahrzeug einem anderen in einer Stunde V2V-Laden ausreichend Energie für eine Fahrt von etwa 30 Meilen liefern.
V2V – Fahrzeug zu Fahrzeug
Vorteile in jeder Hinsicht
Bidirektionales Laden ist ein Kinderspiel. Als echte Win-Win-Situation bietet es Vorteile für alle Beteiligten. In erster Linie können Fahrer von Elektrofahrzeugen dafür bezahlt werden, dass sie ihre Batterien von den Energieversorgern zur Ergänzung und zum Ausgleich des Stromnetzes nutzen lassen. Dies hilft ihnen, ihre Energiekosten für das Laden ihrer Elektrofahrzeuge auszugleichen. Und natürlich sollte das Stromnetz bei einem nächsten Stromausfall automatisch auf das Entladen des Elektrofahrzeugs umschalten, um die Beleuchtung zu Hause aufrechtzuerhalten.
Energieversorger können von V2G enorm profitieren. Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen können diese zu einer bedeutenden Energiequelle werden. Durch intelligente Energiemanagementplattformen, die das Laden und Entladen von EV-Batterien präzise steuern, werden die an EV-Ladegeräte angeschlossenen Fahrzeuge zu einem virtuellen Kraftwerk (VPP), das die Netzleistung stärkt und Angebot und Nachfrage ausgleicht. Diese fortschrittlichen Funktionen können umfangreiche Infrastruktur-Updates, die Milliarden von Dollar kosten könnten, verzögern oder überflüssig machen.
Mit V2G erhalten Flotten einen weiteren Schub auf ihrem Weg zur Elektrifizierung. Die Einnahmen aus der Ergänzung des Stromnetzes senken ihre Energiekosten und damit die Gesamtbetriebskosten ihrer EV-Flotte. Und die Netzbetreiber, die die Software zur Steuerung des Ladens und Entladens von Fahrzeugen betreiben, werden an den Einnahmen aus V2G für alle diese Anwendungsfälle beteiligt.
Schließlich werden wir alle von einer zusätzlichen und effektiveren Nutzung grüner Energie profitieren, wodurch die CO2-Emissionen gesenkt werden und die Luft für künftige Generationen sauberer wird.
