Bidirektionales Laden: Die Symbiose von E-Auto und Photovoltaikanlage

Sonnenenergie ist ein wichtiger Faktor auf dem Weg zur nachhaltigen Energie. Doch trotz aller Vorteile ist die Technologie sehr unbeständig und wetterabhängig. Besonders in der privaten Nutzung wird die Photovoltaik eher ergänzend zum regulären Stromnetz genutzt. Das Problem ist, dass Solarpaneele, die auf Dächern angebracht werden, bei schlechtem Wetter, in den Abendstunden und nachts zu wenig bis gar keine Energie liefern. Besonders zu diesen Zeiten ist der Bedarf jedoch hoch. Gleiches gilt auch für die dunkleren und kälteren Monate, in denen der Ertrag aus Sonnenenergie gering und der Bedarf an Strom hoch ist. Durchschnittlich wird nur ca. 30 Prozent des Eigenbedarfs durch private Photovoltaikanlagen gedeckt.

Allerdings ist das Potenzial deutlich höher, denn an sonnigen Tagen erzeugen die Photovoltaikanlagen einen Stromüberschuss, der vom Erzeuger ungenutzt und für wenig Ertrag ins allgemeine Stromnetz eingespeist wird. Zu einer besseren Wirtschaftlichkeit kann die Speicherung des Stroms führen. Um die überschüssig produzierte Energie aufzufangen, können Stromspeicher installiert werden. Diese Speicher sind jedoch kostenintensiv. Eine Alternative bietet hierbei die Anschaffung eines Elektroautos, welches mit seinen Batterien als Kurzzeitspeicher genutzt werden kann.

Während der Sonnenstunden kann das E-Auto geladen werden und der Überschuss an Strom bleibt bei dem Erzeuger. Bei mangelhafter Stromerzeugung durch die Photovoltaikanlage kann auf den Strom in der Autobatterie zurückgegriffen werden. Was gut klingt, sieht in der Praxis jedoch meisten so aus, dass während der sonnenintensiven Mittagszeit die Halter mit ihren Fahrzeugen unterwegs sind und so das volle Energiepotential nicht ausgeschöpft werden kann. Außerdem ist die manuelle Handhabung sehr umständlich.

Bidirektionales Laden schlägt mehrere Fliegen mit einer Klappe

Ein Lösungsansatz dafür ist die Installation eines intelligenten Energiemanagement-Systems, das den überschüssigen PV-Strom sowie den Stromverbrauch des Hauses misst und die heimische Wallbox so steuert, dass der Strom je nach Bedarf zwischen Auto und Haus hin- und zurückfließt.

Dieser Lösungsansatz nennt sich bidirektionales Laden. Viele Experten sehen darin die Zukunft der privaten Stromversorgung. Um das bidirektionale Laden zu ermöglichen, wird ein Elektroauto und eine passende Wallbox mit einer einheitlichen Software benötigt, die ein intelligentes Energiemanagement ermöglicht. Die Software muss den erzeugten Strom, sowie den Energiebedarf des Hauses messen können und erkennen, wie viel Strom in das Auto geleitet werden kann und wieder zurück. An Sonnentagen überschüssig erzeugte Energie soll nicht wie bislang in das allgemeine Netz eingespeist werden. Stattdessen soll der Extrastrom für den Eigenverbrauch gespeichert werden. Der Akku des Elektroautos kann den Strom speichern, und wieder an das Haus zurückgeben, wenn die Solarpaneelen weniger Strom produzieren, was zum Beispiel in den Abendstunden wichtig ist.

Generell gibt es drei Nutzungsmöglichkeiten des bidirektionalen Ladens:

• Vehicle-to-Load (V2L) ist das herkömmliche Laden von Geräten über Anschlüsse innerhalb des Autos. Hierbei gibt das Auto den Strom aus der Wallbox direkt weiter.

• Bei Vehicle-to-Home (V2H) speichert die Batterie eines Elektroautos die überschüssig produzierte Energie und speist bei Bedarf das eigene Haus mit Strom. Das sorgt für mehr Unabhängigkeit vom Stromanbieter und ist kosteneffizient.

• Vehicle-to-Grid (V2G) heißt, dass E-Autos mit ihren Speicherkapazitäten das allgemeine Netz unterstützen und gespeicherten Strom einspeisen. Diese Variante kann sich für den deutschen Strommix als sehr effizient und ökologisch erweisen. Besonders zu Zeitpunkten, zu denen es an erneuerbarem Strom mangelt, kann der in E-Autos gespeicherte Strom als Puffer verwendet werden und eine gleichmäßigere Versorgung mit erneuerbaren Energien ermöglichen. Wenn ausreichend Autos zusammengeschaltet werden, könnten sie als ein „virtuelles Kraftwerk“ fungieren.

Allerdings gibt es aktuell noch wenige Angebote an geeigneten Elektroautos sowie Wallboxen und die Anbieter der nötigen Technik sind mit der Entwicklung hinterher. Dennoch sehen Experten das bidirektionale Laden als wichtigen Schritt hin zu mehr Energiesicherheit. Besonders auf die schwankende Energieversorgung aus Erneuerbaren würde diese Technologie stabilisierend wirken.