Übersicht
    Bidirektionales Laden
    E-Mobilität und Energiewende

    Was ist bidirektionales Laden?

    Bidirektionales Laden hat das Potenzial, das grüne Stromnetz stabiler zu gestalten, indem E-Autos als vorübergehende Stromspeicher genutzt werden, die im Fall von Netzschwankungen oder Energiespitzen die gespeicherte Energie wieder ins Stromnetz zurückführen und nutzbar machen. Dafür braucht es allerdings bestimmte technische Voraussetzungen.

    Durch die Umstellung von konventionellen Energieträgern zu erneuerbaren Energien wie Solar-, Wind- und Wasserkraft wird die Möglichkeit zur Stromspeicherung in Zukunft besonders wichtig. Entsprechende Speicher können beispielsweise an sonnenreichen Tagen Solarstrom aufnehmen und nachts bzw. an Tagen mit wenig Sonne wieder ins Netz einspeisen, um den Bedarf zu decken. Dazu braucht es aber nicht unbedingt nur große zentrale Energiespeicher. Auch Elektroautos können durch bidirektionales Laden als vorübergehende Speicherplätze genutzt werden.

    Wie funktioniert bidirektionales Laden?

    Das bidirektionale Laden ermöglicht den Energieaustausch in zwei Richtungen. Der Strom kann also nicht nur in die E-Autobatterie fließen, sondern auch wieder zurück in die Wallbox. Beim Laden des E-Autos wird der Wechselstrom aus dem Stromnetz in Gleichstrom umgewandelt, da Elektroautos nur mit Gleichstrom fahren. Soll der Strom zurück ins Netz gespeist werden, muss er erneut in Wechselstrom umgewandelt werden. Das passiert durch einen Wechsler entweder direkt im Auto oder in der Wallbox.

    Infografik, die das bidirektionale Laden erklärt

    Beim bidirektionalen Laden eines E-Autos wird der Wechselstrom (AC) aus dem Stromnetz durch das Ladegerät oder durch einen speziellen Wandler im Auto in Gleichstrom (DC) umgewandelt. Wenn der im E-Auto gespeicherte Strom wieder im Haus verwendet oder ins Stromnetz zurückgeladen werden soll, kann ein bidirektionales Ladegerät ihn von Gleichstrom wieder zurück in Wechselstrom umwandeln.

    Welche Vorteile bietet bidirektionale Ladetechnologie?

    Es gibt unterschiedliche Anwendungsmöglichkeiten für bidirektionales Laden:

    Die Vehicle to Grid (V2G)-Technologie verbindet die elektrischen Fahrzeuge mit dem Smart Grid, dem intelligenten Stromnetz. Wird das Auto für längere Zeit nicht genutzt, kann die Stehzeit dazu genutzt werden, den dezentral gespeicherten Strom abzugeben und so das Netz zu stabilisieren. Zukünftig könnten E-Autofahrer sogar dafür bezahlt werden, dass sie ihr Fahrzeug als Energiespeicher zur Verfügung stellen. Damit würden die Haltungskosten für E-Autos weiter sinken.

    Beim Vehicle to Home (V2H)-Prinzip wird der abgegebene Strom nicht öffentlich, sondern privat im eigenen Haus genutzt, um den Eigenbedarf zu decken – falls nötig sogar für mehrere Tage. Ein Rechenbeispiel: Laut Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) liegt der Tagesbedarf einer vierköpfigen Familie durchschnittlich bei 11 Kilowatt. Ein Elektroauto mit einer Batteriekapazität von 50 Kilowattstunden könnte den Energiebedarf für circa vier Tage abdecken.

    Welche Autos können bidirektional laden?

    Um diese Technologie nutzen zu können, werden eine bidirektionale Wallbox und ein Elektroauto benötigt, das das Laden in beide Richtungen unterstützt. Bislang funktioniert das nur über einen CHAdeMO-Stecker. CHAdeMO leitet sich ab von „CHArge de MOve“ (Laden zum Bewegen) und einem Teil des japanischen Satzes „Ocha demo ikaga desuka“, der in etwa „Wie wärs mit einer Tasse Tee?“ bedeutet und als Hinweis auf eine mögliche Zeitnutzung während des Ladevorgangs verstanden werden kann. Das japanische Schnellladesystem ermöglicht die Datenkommunikation zwischen Ladeinfrastruktur und E-Auto. Es sendet Befehle, wann dem Auto Energie entzogen bzw. „geliefert“ werden soll.

    Eine E-Tankstelle im eigenen Zuhause?

    Die myenergi-Ladebox von enercity weiß, wann überschüssige Energie produziert wird und nutzt diese optimal zum Laden des E-Autos. Außerdem lässt sie sich an jede Photovoltaikanlage anbinden und nutzt so 100 Prozent klimaneutralen Ökostrom.

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    16. März 2022
    Erneuerbare Energien
    Elektromobilität
    Smart City

    Text: Annika Schmitz. Fotos: Shutterstock.

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