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Schneller Überblick beim Thema bidirektionales Laden

Bidirektionales Laden ist eine Schlüsseltechnologie der nahen Zukunft. Sie verknüpft nachhaltige Mobilität mit der Energiewende, indem Elektrofahrzeuge ihre Batteriekapazität Gebäuden und dem Stromnetz zur Verfügung stellen können. Voraussetzungen sind dabei nicht nur ein bidirektional-ladefähiges Auto, sondern auch eine bidirektionale Ladeinfrastruktur.

In unserem ABC finden Sie alle wichtigen Begriffe der Bidirektionalität kurz beschrieben.

ABC   DEF  GHI    - JKL -    MNO  PQR   STU   VW   XYZ

ABC

Aggregator - was ist ein Aggregator?
Ein Aggregator ist ein Dienstleister, der Daten zur Verfügbarkeit von Flexibilitäten bündelt und diese anbietet, um Bedarfe der Teilnehmer am Energiemakrt zu erfüllen. Dies können die Batterien vieler Elektroautos sein, die zu einem großen flexiblen Stromspeicher gebündelt werden, oder die Bedarfe nach V2G-Services der Verteilnetz- und Übertragungsnetzbetreiber, oder Preisimpulse der Strombörse. Der Aggregator verknüpft dabei Auto und bidirektionale Ladeinfrastruktur dynamisch mit dem Strommarkt mit dem Ziel, Angebot und Nachfrage im Stromnetz auszugleichen und die gespeicherte Energie oder verfügbare freie Batteriekapazität zu vermarkten.

Anwendungsfall - was ist ein Anwendungsfall des bidirektionalen Ladens?
Anwendungsfälle des bidirektionalen Ladens - oder auf Eeutsch Use Cases - bezeichnen die Einsatzmöglichkeiten von V2X-Technologien. Eigenverbrauchserhöhung von Solarstrom, Spitzenlastkappung, Blindleistung und Regelenergie uvm. sind mehrere Szenarien, die mit unterschiedlichen Voraussetzungen und Effizienzgraden bidirektionales Laden nutzen. Für viele Autofahrer bietet mehr als ein Use Case parallel die Möglichkeit, Kosten zu sparen oder das E-Auto während des Ladevorgangs zu einer Einnahmequelle zu machen. Nutzer können Flexibilitäten aus ihrer Fahrzeugbatterie anbieten, die ihre Mobilitätsgewohnheiten nicht einschränken, und gleichzeitig die Energiewende vorantreiben.

Bidirektionales Laden - was bezeichnet man als bidirektionales Laden?
Bidirektionales Laden bezeichnet das intelligente Laden und Entladen von Elektrofahrzeugen. Bidirektional ladefähige E-Autos können gesteuert nicht nur Strom aus dem Netz entnehmen, wenn zu viel erneuerbare Energie im Netz verfügbar ist, sondern bei Flaute auch Energie ans Stromnetz abgeben (sogenannte Vehicle-to-Grid- oder V2G-Funktionalität). Viele zusätzliche, dezentrale Speicher in den E-Fahrzeugen erleichtern es auf diese Weise, immer mehr erneuerbare Energiequellen ans Stromnetz anzubinden. Die Nutzer profitieren von Vergütungen für ihre V2G-Services. Im Eigenheim und in Unternehmen kann bidirektionales Laden das effiziente Energiemanagement unterstützen, Kosten einsparen sowie den Verbrauch von selbsterzeugtem Solarstrom erhöhen.

Blindleistungsbereitstellung - was ist Blindleistungsbereitstellung?
Blindleistungsbereitstellung ist u.a. ein V2G-Service. Die bidirektionale Ladeinfrastruktur steuert eine Bereitstellung von Blindleistung aus der Fahrzeugbatterie an das Stromnetz zur Stabilisierung des Wechselstromnetzes.

DEF

Day ahead Arbitrage - was ist Day ahead Arbitrage beim bidirektionalen Laden?
Zeitliche Arbitrage (für den Folgetag) wird als Day ahead Arbitrage bezeichent und nutzt gezielt Preisunterschiede beim Stromhandel zu unterschiedlichen Zeitpunkten aus.

EEBus - was ist EEBus?
EEBus ist ein Kommunikationsprotokoll, das herstellerunabhängig die Kommunikations von Energieanlagen wie zum Beispiel Ladeinfrastruktur einerseits mit (Heim-)Energiemanagementsystemen andererseits ermöglicht. So wird in der Energiewende ein effizienter Energiefluss möglich und die Energieanwendung gemäß Nutzeranforderungen komfortabel verwaltet.

Eigenverbrauchserhöhung - was bedeutet Eigenverbrauchserhöhung?
Die Effizienz von heimischen Solaranlagen kann durch die Erhöhung des selbstverbrauchten Solarstroms gesteigert werden. Mit V2H-Technologie wird tagsüber überschüssiger Solarstrom in die Fahrzeugbatterie gespeichert, der abends für den Verbrauch zur Verfügung steht. Je nachdem wie häufig das bidirektional-ladefähige Fahrzeug an der Ladestation verbunden ist, kann der Autarkiegrad weiter erhöht werden und es gelingt ggf. auch eine Verschiebung der Stromerzeugung und des Verbrauchs zwischen mehreren Tagen.

Energiemanagementsystem (EMS) - was ist ein EMS?
Ein Energiemanagementsystem steuert dynamisch die Lasten im Gebäude sowie die Energieflüsse zwischen Fahrzeug, Gebäude und Stromnetz.

GHI

Heim-Energiemanagementsystem (HEMS) - was ist ein HEMS?
Ein Heim-Energiemanagementsystem (HEMS) steuert dynamisch die Lasten im Eigenheim oder der eigenen Wohnung sowie die Energieflüsse zwischen Fahrzeug, Gebäude und Stromnetz.

Intelligentes Messsystem (IMSys) - was ist ein IMSys?
iMSys steht für das intelligente Messsystem, das aus einem digitalen Stromzähler und einem Smart Meter Gateway als Kommunikationsmodul besteht. Durch die Fähigkeit des iMSys, Messwerte und Anforderungen sicher und verschlüsselt zu übertragen, werden Nutzer in die Lage versetzt V2G-Services von ihrem bidirektional-ladefähigem Fahrzeug und der bidirektionalen Ladeinfrastruktur anzubieten.

Intraday Arbitrage - was bedeutet Intraday Arbitrage beim bidirektionalen Laden?
Zeitliche Arbitrage (innerhalb eines Tages) wird als Intraday Arbitrage bezeichent und nutzt gezielt Preisunterschiede beim Stromhandel zu unterschiedlichen Tageszeiten aus.

ISO 15118-20 - was bedeutet ISO 15118-20?
Es handelt sich um einen Internationalen Kommunikationsstandard, der u.a. die V2G-Kommunikation für bidirektionales Laden und Entladen von E-Autos und Ladeinfrastruktur definiert. Er ist ab 2027 verpflichtend in Ladeinfrastruktur zu implementieren (AFIR).

ISO/IEC 63110 - was ist ISO/IEC 63110?
Die Norm behandelt die Begriffe, Anwendungsfälle und die Architektur für das Management von bidirektionaler Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Enthalten sind die Anforderungen an den Aufbau eines E-Mobilitäts-Ökosystems mit den Kommunikationsabläufen zwischen verschiedenen E-Mobilitäts-Akteuren sowie den Datenaustausch mit dem Stromnetz.

MNO

Modbus - was bedeutet Modbus?
Modbus ist ein offenes Protokoll, das die Kommunikation zwischen Energieerzeugungsanlagen für die Erfassung von Leistungsdaten und Verbrauchsdaten, Energiemanagementsystemen und Ladevorrichtugnen ermöglicht. Modbus ermöglicht die Datenübertragung in verschiedenen Betriebsarten, wie etwa Modbus/RTU oder Modbus/TCP.

OCPP 2.1 - was ist OCPP 2.1?
OCPP 2.1 ist die neuste Version des internationalen Kommunikationsstandards für die Anbindung von Ladeinfrastruktur an Charge-Point-Management-Systeme. Ab der Version OCPP 2.1 werden bidirektionale Use Case berücksichtigt und sorgen für nahtlose Kommunikation zwischen Ladeinfrastruktur und Backendsystemen.

PQR

Peakshaving - was bedeutet Peakshaving?
Beim Peakshaving wird eine bidirektional-ladefähige Fahrzeugflotte für die optimale Auslasung der Netzkapazität zum Beispiel an einem Produktionsstandort herangezogen. In Zeiten extremer Last liefern die Fahrzeugbatterien Energie ins Unternehmensnetz und vermeiden extreme Lastspitzen.

Redispatch - was ist Redispatch beim bidirektionalen Laden?
Redispatch ist ein wesentliches Instrument der Verteilnetzbetreiber (VNB) und Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) die Stabilität des Stromnetzes bei Engpass oder Überlastung zu gewährleisten.

Regelenergie - was ist Regelenergie beim bidirektionalen Laden?
Die Primärregelleistung bezeichnet die unerlässliche Regelenergie, die dazu dient, die Netzfrequenz von 50 Hertz stabil zu halten (innerhalb von 30 Sekunden verfügbar und für 15 Minuten aufrecht erhalten). Diese Leistung kann sich sowohl auf das Bereitstellen von Energie (Entladen des E-Fahrzeugs) als auch auf die Aufnahme von Energie (gesteuertes Laden des E-Fahrzeugs) beziehen.

Requirements for Generators 2.0 (RfG 2.0) - was ist die RfG 2.0?
Die EU-Verordnung Requirements for Generators 2.0 (RfG 2.0) legt fest, welche technischen Eigenschaften eine Erzeugungsanlage erfüllen muss, um ans Netz angeschlossen zu werden. Somit setzt die RfG 2.0 den EU-Mindeststandard für den Anschluss von bidirektionaler Ladeinfrastruktur an Verteilnetze. Nationale Anforderungen der EU-Migliedstaaten können noch weiter darüberhinausgehen. Die RfG 2.0 befindet sich zurzeit in der Überarbeitung - mit einem Abschluss kann 2026 noch gerechnet werden.

STU

Steuerbare Verbraucher - was sind steuerbare Verbraucher beim bidirektionalen Laden?
Gemäß Energiewirtschaftsgesetz § 14a sind Wallboxen und Ladestation steuerbare Verbraucher, die am Verteilnetz eine Anmeldepflicht haben. 

Tarifoptimiertes Laden & Entladen - was ist tarifoptimiertes Laden?
Ein bidirektional-ladefähiges Auto und eine bidirektionale Ladeinfrastruktur sind für das intelligent gesteuerte Laden und Entladen an ein Energiemanagementsystem angeschlossen. Hier dienen variable Strompreise sowie die Mobilitätsvorgaben der Autofahrer als Steuerungsimpulse für eine effiziente Ladung der Fahrzeugbatterie.

Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) - was ist ein ÜNB?
Ein Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) ist ein Unternehmen, das für den Betrieb, die Wartung und den Ausbau der überregionalen Stromnetze auf Höchstspannungsebene verantwortlich ist. Der ÜNB sorgt für einen sicheren und stabilen Betrieb des Netzes. Hier ist der ÜNB in bestimmten Fällen auf netzdienliche Services angewiesen, die mit der V2G-Technologie bereitgestellt werden können.

Use Case - was ist ein Use Case beim bidirektionalen Laden?
Use Cases des bidirektionalen Ladens - oder auf Deutsch Anwendungsfälle - bezeichnen die Einsatzmöglichkeiten von V2X-Technologien. Eigenverbrauchserhöhung von Solarstrom, Spitzenlastkappung, Blindleistung und Regelenergie uvm. sind mehrere Szenarien, die mit unterschiedlichen Voraussetzungen und Effizienzgraden bidirektionales Laden nutzen. Für viele Autofahrer bietet mehr als ein Use Case parallel die Möglichkeit, Kosten zu sparen oder das E-Auto während des Ladevorgangs zu einer Einnahmequelle zu machen. Nutzer können Flexibilitäten aus ihrer Fahrzeugbatterie anbieten, die ihre Mobilitätsgewohnheiten nicht einschränken, und gleichzeitig die Energiewende vorantreiben.

VW

Vehicle-to-Building (V2B) - was bedeutet V2B?
Bei Vehicle-to-Building versorgt eine Mehrzahl an E-Autos ein Gebäude, z. B. ein Firmengebäude in Hochlastzeiten. V2B-Anwendungsfälle sind Peakshaving, effizientes Last- und Flottenmanagement, sowie bei Gebäuden mit Solarstromerzeugung auch Eigenverbrauchserhöhung und tarifoptimiertes Laden und Entladen.

Vehicle-to-Grid (V2G) - was bedeutet V2G?
Bei Vehicle-to-Grid wird der Strom vom Auto ins öffentliche Netz eingespeist oder die Fahrzeugbatterie bietet freie Kapazität an, um überschüssigen Strom aus dem Netz zu entnehmen. V2G-Anwendungsfälle sind u.a. zeitliche Arbitrage unter Aussnutzung von zeitlichen Preisunterschieden beim Stromhandel, Redispatch zur Stabilisierung des Stromnetzes bei Engpass oder Überschuss sowie Blindleistungsbereitstellung und positive und negative Primärregelleistung.

Vehicle-to-Home (V2H) - was bedeutet V2H?
Bei Vehicle-to-Home wird bei hohem Strombedarf oder hohen Strompreisen Energie aus dem Auto direkt ins heimische Stromnetzwerk gespeist. V2H-Anwendungsfälle sind Eigenverbrauchserhöhung von selbsterzeugtem Solarstrom sowie tarifoptimiertes Laden und Entladen.

Vehicle-to-Load (V2L) - was bedeutet V2L?
Dank bidirektionalem Laden wird das Elektrofahrzeug zu einem mobilen Stromspeicher unterwegs. Vehicle-to-Load speist verschiedenste Verbraucher und führt zum Beispiel im Urlaub oder beim Camping zu einem Komfortgewinn.

Vehicle-to-Vehicle (V2V) - was bedeutet V2V?
Vehicle-to-Vehicle bezeichent das Laden eines anderen Elektrofahrzeugs aus der eigenen Fahrzeugbatterie, z.B. am Wegesrand.

Vehicle-to-X (V2X) - was bedeutet V2X?
Vehicle-to-X ist der Überbegriff für alle Technologien, in denen ein bidirektional ladefähiges Auto mit bidirektionaler Ladetechnologie Strom intelligent  ein- und ausspeist.

Verteilnetzbetreiber (VNB) - was bedeutet VNB?
Ein Verteilnetzbetreiber (VNB) ist ein Unternehmen, das Stromnetze (oder auch Gasnetze) betreibt, um Energie an Endverbraucher wie Haushalte, Gewerbe oder kleinere Industrieanlagen zu verteilen. Im Betrieb der in der Regel Niederspannungs- und Mittelspannungsnetze trägt der VNB die Verantwortung für Netzanschlüsse sowie die Einspeisung von erneuerbarer Energie. Aufgabe des VNB ist auch die Sicherstellung der Systemsicherheit - hier ist der VNB in bestimmten Fällen auf netzdienliche Services angewiesen, die mit der V2G-Technologie bereitgestellt werden können.

XYZ

Zeitliche Arbitrage - was bedeutet zeitliche Arbitrage beim bidirektionalen Laden?
Zeitliche Arbitrage bezeichnet die gezielte Ausnutzung zeitlicher Preisunterschiede beim Stromhandel.