E-Autos als mobiler Stromspeicher

Autos stehen den Großteil des Tages still. Bei Elektrofahrzeugen bedeutet das: vollgeladene Batterien warten ungenutzt auf ihren nächsten Einsatz. Doch was wäre, wenn diese Energie dort zum Einsatz käme, wo sie gerade gebraucht wird – zum Beispiel im eigenen Haushalt? Bidirektionales Laden macht genau das möglich: Es erlaubt, Strom nicht nur ins Fahrzeug zu laden, sondern diesen auch wieder abzugeben – etwa zur Versorgung von Haushaltsgeräten oder zur Entlastung des öffentlichen Stromnetzes. Zwar sind rund 166.000 Elektroautos in Deutschland (Stand: Oktober 2024) technisch für das bidirektionale Laden gerüstet, in der Praxis ist der Einsatz bislang allerdings kaum möglich: Es fehlen rechtliche Rahmenbedingungen, einheitliche Standards und marktfähige Tarife. Dabei birgt das Konzept großes Potenzial. „Bidirektionales Laden macht das E-Auto nicht nur zu einem Fortbewegungsmittel, sondern auch zu einem mobilen Stromspeicher“, sagt Robin Zalwert, Referent für nachhaltige Mobilität beim TÜV-Verband. „Wenn wir die Batterien von Elektroautos intelligent nutzen, können sie zu einem wichtigen Baustein der Energiewende werden. Und Verbraucher profitieren durch Einsparungen bei ihren Stromkosten.“

Bidirektionales Laden im Automobilbereich beschreibt den wechselseitigen Energiefluss zwischen Elektroauto und Stromnetz: Das Fahrzeug kann Strom nicht nur aufnehmen, sondern auch wieder abgeben. Zwei Varianten stehen E-Auto-Besitzern bereits zur Verfügung: Mit Vehicle-to-Load lässt sich das Auto als mobile Stromquelle für elektrische Geräte nutzen – etwa beim Camping. Vehicle-to-Vehicle ermöglicht den direkten Energietransfer von einem E-Auto zum anderen, beispielsweise zur Pannenhilfe bei leerer Batterie. Komplexer sind Vehicle-to-Home und Vehicle-to-Grid: Vehicle-to-Home ermöglicht es, tagsüber erzeugten Solarstrom im Akku zu speichern und diesen abends für den Haushaltsbedarf zu nutzen. Vehicle-to-Grid geht noch einen Schritt weiter: Hier wird die im Fahrzeug gespeicherte Energie bei Bedarf ins öffentliche Stromnetz zurückgespeist, um so zur Netzstabilisierung beizutragen. In Deutschland befinden sich beide Technologien derzeit noch in der Pilotphase.

Wer sein Elektroauto heute schon als mobilen Stromspeicher nutzen will, muss einige technische Anforderungen erfüllen:

• Ein kompatibles Elektrofahrzeug: Nicht jedes E-Auto ist automatisch in der Lage, Strom wieder abzugeben. Aktuell unterstützen vor allem Modelle mit dem japanischen CHAdeMO-Ladestandard bidirektionales Laden – darunter der Nissan LEAF und e-NV200, der Mitsubishi Outlander und einige Modelle von Honda. In Europa ist der CCS-Anschluss (Combined Charging System) gängiger. Fahrzeuge wie der CUPRA Born, Hyundai Ioniq 5, Kia EV6 oder BMW i4 bringen diesen Anschluss bereits mit, sind jedoch noch auf die Norm ISO 15118-20 angewiesen. Diese regelt die digitale Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladesystem und schafft damit die technische Grundlage für bidirektionales Laden über CCS. Bis diese ISO-Norm ab 2027 flächendeckend eingeführt wird, bleiben ältere Standards weiterhin gültig.
• Eine bidirektionale Wallbox oder Ladestation: Damit Strom nicht nur ins Fahrzeug geladen, sondern auch wieder entnommen werden kann, wird eine spezielle DC-Wallbox benötigt. Diese muss bidirektionales Laden unterstützen – also nicht nur Gleichstrom (DC) einspeisen, sondern auch zurückspeisen können. Zusätzlich braucht sie eine intelligente Steuerung und Kommunikationsschnittstellen, um sich mit dem Fahrzeug, dem Hausnetz oder dem öffentlichen Netz abzustimmen. Für die Rückspeisung ins Hausnetz ist außerdem ein Wechselrichter erforderlich, der den aus dem Auto kommenden Gleichstrom in haushaltsüblichen Wechselstrom (AC) umwandelt. Herkömmliche AC-Wallboxen reichen für bidirektionales Laden deshalb nicht aus. DC-Wallboxen kosten derzeit je nach Ausstattung zwischen 4.000 und 6.000 Euro.
• Netz- und Sicherheitsanforderungen: Wer Strom aus dem E-Auto ins öffentliche Netz zurückspeisen möchte (Vehicle-to-Grid), muss beachten: Auch das lokale Stromnetz muss dafür technisch vorbereitet sein und mit der Rückspeisung umgehen können. Die Netzstabilität darf nicht gefährdet werden. Dazu sind intelligente Steuerungen und ein Lastmanagement nötig. Außerdem sind viele rechtliche Fragen noch offen – zum Beispiel, wie der Zugang zum Netz geregelt ist oder wie Verbraucher:innen für den eingespeisten Strom vergütet werden. Hier fehlen bislang einheitliche gesetzliche Vorgaben, die der Gesetzgeber noch schaffen muss, damit Vehicle-to-Grid wirklich alltagstauglich wird.

Bisher mangelt es in der Praxis vor allem an zertifizierten Wallboxen und kompatiblen Systemkomponenten. „Wallboxen und Fahrzeuge müssen für bidirektionales Laden speziell zertifiziert sein. Hier gibt es bislang nur sehr wenige marktfähige Produkte“, sagt Zalwert. Auch rechtliche und wirtschaftliche Hürden bremsen die Verbreitung: Gespeicherte Energie wird bislang doppelt mit Steuern und Netzentgelten belastet. Das macht den Einsatz bidirektionaler Ladesysteme für viele unrentabel. Dennoch bewegt sich etwas. „Die politische Unterstützung ist im Koalitionsvertrag der Bundesregierung verankert – ein wichtiges Signal für den nötigen regulatorischen Aufbruch“, sagt Zalwert. Auch für Verbraucher gibt es erste Anreize. So fördert die KfW-Bank bereits die Anschaffung und Installation bidirektionaler Wallboxen. Ein weiteres Pilotprojekt – unterstützt vom Bundeswirtschaftsministerium – erprobt, wie die Technologie in der Praxis dazu beitragen kann, das Stromnetz zu entlasten. Zalwert: „Damit bidirektionales Laden Alltag werden kann, braucht es klare Standards, eine Anpassung der rechtlichen Lage durch den Verordnungsgeber und eine genormte Abstimmung zwischen Fahrzeug, Ladeinfrastruktur und Haustechnik.“