Die Amerikaner sind ein Volk von Sport- und Freizeitfans. Egal ob Fort Lauderdale, 27 Palms oder Auburn Hills – am Wochenende geht es raus aufs Land, in die Wälder und auf die See. Motorboote, Stand-Up-Paddle, Kühltasche oder die Luftmatratzen für das Campingzelt schreien laut nach einem Elektroschub, den in der Vergangenheit zumeist ein Generator bieten musste, der auf der Ladefläche des Pick-Ups oder im Gepäckabteil des SUV mitgeführt wurde. Und auch Handwerker kommen an der Kurzzeitbaustelle oft nicht ohne Strom aus dem Diesel- oder Benzinaggregat aus.

Doch viele der neuen Elektroautos machen Schluss mit dem Drang, einen Stromgenerator mit sich zu führen. Denn sie können bidirektional Laden. Das bedeutet, dass man die Akkus der Fahrzeuge nicht nur an der Ladesäule oder am Schnelllader wieder aufladen kann, sondern dass die Autos einen nennenswerten Teil der im Akku gespeicherten Energie bei Bedarf gerne auch wieder abgeben.

VW ID.5 GTX
Speerspitze beim bidirektionalen Laden
Der VW ID.5 wird das erste Elektroautos aus dem Volkswagen-Konzern sein, das den im Akku gespeicherten Strom über eine DC-Wallbox auch ins Hausnetz einspeisen kann. In der Software ist es bereits hinterlegt, die Wallbox kommt später. Foto: VW

Das ist zum einen möglich, wenn unterwegs ein elektrischer Verbraucher mit Strom versorgt werden muss oder das Auto zu einer festen Komponente des täglichen elektrischen Alltags wird, zu dem auch Haus oder Wohnung sowie Arbeitsplatz gehören. Den größten Nutzen hat die Funktion des bidirektionalen Ladens aber in Verbindung mit dem eigenen Haushalt. Elektrofahrzeuge können den Strom, den sie nicht benötigen, ins Hausnetz einspeisen (Vehicle-to-Home) und zukünftig auch zur Stabilisierung des Stromnetzes bereitstellen.

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Im erdbebengefährdeten Japan ist das bereits seit längerem Praxis: Der dortige Ladestandard CHAdeMO war von Anfang an für das bidirektionale Laden ausgelegt. Elektroautos von Nissan und Mitsubishi sind dort bereits Teil der Notstromversorgung nicht nur von Privathäusern, sondern auch von öffentlichen Einrichtungen wie Krankenhäusern.

In Europa hingegen mussten für das bidirektionale Laden erst Standards geschaffen werden. Hier wird das Elektroauto deshalb erst jetzt zum Teil eines intelligenten Stromnetzes: Ein Zeiten der Energiewende und der zunehmenden Gefahr von Blackouts sollen die Stromer als Energiepuffer dienen. Und das nicht nur in Italien.

VW ID.5 macht den Anfang

Volkswagen bietet diese Technologie neuerdings für ihr Elektroauto ID.5 mit dem großen 82-kWh-Akkupaket an – die Modelle von Audi und Skoda werden sie zu einem späteren Zeitpunkt erhalten. Die Technik ist in dem Auto bereits verbaut und kann von den Besitzern jederzeit per Datenübertragung (Over-the-Air Update) freigeschaltet werden. Der Stromtransfer und die Kommunikation mit der Technikzentrale erfolgen über eine spezielle DC-Wallbox für bidirektionales Laden. Die ist derzeit allerdings noch nicht verfügbar, wird erst im Laufe des Jahres von einem Kooperationspartner vorgestellt.

Weitere Voraussetzung für das intelligente Laden zu Hause ist ein Heim-Energie-Management-System. Es kennt die Anforderungen der Verbraucher, sodass es deren Stromversorgung intelligent managen kann. Damit ist zum Beispiel das Laden mit selbst erzeugtem Sonnenstrom für Besitzer einer Photovoltaik-Anlage einfach. Bleibt die Frage, ob viele es jedoch nicht lieber sehen, dass das eigene Elektroauto mit vollem Akkupaket und jederzeit bereit zum Langstreckenstart in der eigenen Garage steht.

Heimspeicher auf vier Rädern
Der neue Ford F-150 Lightning kann den Inhalten seines bis zu 131 kWh großen Akkus seinen

Für diese Kunden dürfte die Funktion entweder völlig uninteressant sein oder sie genießen einen möglichen Stromfluss unterwegs. Wer zum Camping mit dem Zelt unterwegs ist oder ein Elektroauto mit Anhängerkupplung für den eigenen Wohnwagen gefunden hat, dürfte die Funktion des bidirektionalen Ladens schnell zu schätzen gelernt haben, denn das Akkupaket des Fahrzeugs hat keine Mühe, Kaffeemaschinen, Elektropumpen oder andere Verbraucher mit Strom zu versorgen – egal, wo man sich gerade auf aufhält.

„Vehicle to Load“ bei Hyundai und Kia

Das bidirektionale Laden ermöglichen zum Beispiel die beiden neuen Elektrofahrzeuge Hyundai Ioniq 5 und Kia EV6. Deren im Fahrzeugboden verbauter Akku kann dazu genutzt werden, um externe Elektrogeräte mit 110- beziehungsweise 220-Volt-Wechselstrom zu versorgen. Bei Bedarf lässt sich über ein Notladekabel auch ein anderes Elektrofahrzeug aufladen.

Ermöglicht wird diese Bidirektionalität durch eine eigens entwickelte Ladekontrolleinheit (Integrated Charging Control Unit), die als Weiterentwicklung des On-Board-Chargers beide Laderichtungen ermöglicht. Die ICCU verfügt über die neue „Vehicle-to-Load“-Funktion, mit der ohne zusätzliche Komponenten Energie aus der Fahrzeugbatterie entnommen werden kann. Über die V2L-Funktion, die Strom mit einer Leistung von bis zu 3,6 kW liefert, können beispielsweise eine mittelgroße Klimaanlage und ein 55-Zoll-Fernseher bis zu 24 Stunden lang betrieben werden. Solange, bis die im Fahrzeugakku gespeicherte Energie zu 80 Prozent verbraucht ist.

Mobiles Kraftwerk
Mithilfe eines Adapters wird der Ladeanschluss des Kia EV6 zur Haushaltssteckdose, über die zum Beispiel eine Kaffeemaschine betrieben oder der Akku eines Laptops aufgeladen werden kann. Auch andere Elektroautos können hier im Notfall Strom tanken.

In den USA wird der Ford F-150 Lightning eines der ersten Volumenfahrzeuge sein, der über die Technik des bidirektionalen Ladens verfügt. In den USA, wo es infolge von Schneestürmen und Tornados und aufgrund eines desolaten Leitungsnetzes immer wieder Stromausfälle gibt, kann ein Full-Size-Pick-Up wie der Ford F-150 Lightning den Haushalt mit der so wichtigen Energie versorgen.

Hierzu hat Ford das Paket der sogenannten Intelligent Backup Power entwickelt, die erstmals im F-150 Lightning zum Einsatz kommt. Sie bietet Kunden die Möglichkeit, die bidirektionale Stromtechnologie ihres vollelektrischen Pick Ups zu nutzen, um ihr Zuhause während eines Stromausfalls mit Energie zu versorgen – egal ob die Bewohner des Hauses bei einem Sturm Schutz suchen müssen oder bei einer Hitzewelle einen kühlen Kopf bewahren wollen. Bisher haben die meisten Hausbesitzer für solche Zwecke ein stattliches Notstromaggregat in Garage oder Keller, das dann zum Einsatz kommt. 

Strom für eine ganze Woche

Das große Batteriepaket des F-150 Lightning kann bis zu 131 Kilowattstunden Energie speichern und bis zu 9,6 Kilowatt Leistung liefern – sauberer, leiser und deutlich effizienter als diesel- oder benzinbetriebene Generatoren und mit einer größeren Kapazität als viele Heimspeicher. Mit Intelligent Backup Power und dem Home Integration System schaltet sich der F-150 Lightning automatisch ein, wenn das Stromnetz ausfällt. Sobald die Stromversorgung wiederhergestellt ist, schaltet das System automatisch auf das Stromnetz zurück.

Ausgehend von einem durchschnittlichen US-Haushalt mit einem Verbrauch von 30 Kilowattstunden pro Tag bietet der F-150 Lightning mit Batterie dem großen Akkupaket eine vollständige Stromversorgung für bis zu drei Tage. Geht man zurückhaltend mit dem Hausstrom um, ist man sogar länger als eine Woche autark.

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2 Kommentare

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    VW hat den Markt sehr genau untersucht. ca. 45% der ID Käufer haben eine PV Anlage auf ihrem privaten Hausdach.

    Die „Gleichstrombatterie“ des Autos (DC) kann an dem Hochvolt-Batterie-Anschluss eines Hybrid-Wechselrichters der PV Anlage angeschlossen werden (Quelle: nach Projektpartnern von VW googeln => das waren Wechselrichter Hersteller).
    Die Steuerung des Stromdurchflusses wird vermutlich über den Standard EEBUS realisiert.
    Die in jedem Land unterschiedlichen Anforderungen weltweit managt der PV Wechselrichter.

    Ich würde sagen: ein grundsätzlich sehr gut durchdachtes und kosteneffizientes System.

    @: der Käufer eines E-Autos mit PV Anlage kennt die Nutzung seines Fahrzeuges i.d.R. vor Anschaffung des Systems. Bei 80% der Menschen reicht der „Stillstand“ des Autos am Wochenende aus, um die ganze Woche mit der erzeugten Energie auf Arbeit zu kommen:-) und zusätzlich in der Nacht die paar KW ins Haus zu speisen.

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  2. Avatar

    Es wurden zwei wesentliche Aspekte nicht erwähnt:

    1) DC-bidirektional vs. AC-bidirektional. In dem Artikel wird offenbar nur DC-bidirektional betrachtet, weil VW auf dieses „Pferd“ setzt. Für den Heimgebrauch scheint sich aber gerade eher AC-bidirektional (nach
    ISO-15118-20; IEC 61851 mode 3) durchzusetzen, welches für private Anwender nicht nur viel günstiger realisierbar sein wird, und für den „Hausgebrauch“ mit 11 kW völlig ausreichend (und damit auch leistungsstärker als die meisten aktuellsten Heimspeicher) ist. Der Vorteil von DC-bidirektional ist, dass man sich in einem internationalen Markt nicht darum kümmern muss, wie das AC-Netz aussieht (110/230 V, 1-phasig, 3-phasig), dafür ist die Wallbox erheblich teurer als die AC-bidirektionale Wallbox.
    2) Ein-phasig / 3-phasig: in 1-phasigen Installationen wie in Amerika kann eine Notstrom-Fähigkeit bereits mit der V2L-Technik eines EV6 oder IONIQ5 erreicht werden. In Europa geht das ganze nicht so einfach. Was also mit dem F-150 in den USA geht, ist in Europa nicht so einfach möglich.

    Noch eine Anmerkung: wer sein E-Auto zu Hause lädt, lädt nur selten auf 100% (90% aller PKWs fahren täglich nur relativ kurze Strecken). Bei den heutigen Akku-Größen von ~ 60 kWh kann man einfach einmal 10 kWh als Hausspeicher „abzweigen“ (reservieren), und hat noch immer mehr als 200 km Reichweite übrig.
    Allerdings muss das Profil auch „passen“: Das Auto muss zumindest Halbtags zu Hause von der Sonne geladen werden (oder am Arbeitsplatz) und vor Sonnenuntergang wieder zu Hause sein.
    Bei Selbstständigen, Home-Workern, Lehrern oder Rentnern ist das aber durchaus der Fall, und in Zukunft wird das auch von vielen Arbeitgebern angeboten werden, wobei hier der rechtliche Rahmen noch definiert werden muss (darf man Energie vom Arbeitsplatz zu Hause nutzen ?).

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