Bidirektionales Laden

Mehr als Laden: Das E-Auto als flexibler Energiespeicher

Mit bidirektionalem Laden, kurz BiDi, wird das Elektroauto zum flexiblen Stromspeicher: Es kann Energie nicht nur aufnehmen, sondern auch wieder abgeben und so Kosten für den Strombezug senken und den Eigenverbrauch erhöhen.

Die meisten E-Autos stehen den größten Teil des Tages ungenutzt in Garagen oder auf Parkplätzen. Genau hier setzt bidirektionales Laden an: Die Fahrzeugbatterie wird in das Energiesystem eingebunden und kann überschüssigen Strom speichern oder bei Bedarf wieder bereitstellen.

Was bedeutet BiDi-Laden konkret?

Solarstrom lässt sich optimal nutzen: Statt überschüssigen PV-Strom für vergleichsweise geringe Vergütungen ins Netz einzuspeisen, kann er im E-Auto gespeichert werden. Später steht er wieder zur Verfügung, etwa am Abend im Haushalt oder im Betrieb, wenn die Sonne nicht mehr scheint. Durch diesen Zeitversatz steigt der Eigenverbrauch deutlich. Der Akku des Fahrzeugs bietet dafür genug Spielraum. Rein rechnerisch kann eine 50 Kilowattstunden-Batterie eines mittelgroßen Elektroautos einen 4-Personenhaushalt in einem Einfamilienhaus für 3-4 Tage versorgen (basierend auf einem Jahresverbrauch inkl. elektrischer Warmwasserbereitung von 4.700 kWh).
Stromkosten gezielt senken: Mit einem dynamischen Stromtarif lädt das Elektroauto, wenn der Strom günstig ist. Steigen die Preise, kann es den gespeicherten Strom wieder an das Haus abgeben. So muss weniger teurer Strom aus dem Netz bezogen werden.
Energie lässt sich flexibel einsetzen: Auch im gewerblichen Umfeld kann die Fahrzeugbatterie helfen, Momente von ungewöhnlich hohem Strombedarf in einem Betrieb abzufedern und die verfügbare Netzkapazität einzuhalten. Betreiber mit Lastgangmessung können so sicherstellen, nicht wegen einer einzigen Übertretung für einen ganzen Monat den teureren Tarif zu zahlen Dieser Vorteil besteht besonders bei längeren Standzeiten einer vernetzten E-Fahrzeugflotte an den Ladestationen.

Starker Baustein für das Energiesystem der Zukunft

Über Vehicle-to-Grid (V2G) können viele Fahrzeuge gemeinsam zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen. So entsteht ein dezentraler Energiespeicher aus vielen einzelnen Batterien, der sowohl freie Batteriekapazität zum Speichern der überschüssigen Energie aus dem Netz als auch Energie zur Rückspeisung ins Netz anbieten kann. Ein starker Baustein für die Energiewende. Halter von bidirektional ladefähigen Fahrzeugen profitieren künftig von mehreren Effekten gleichzeitig, indem sie einerseits Energiekosten optimieren sowie über einen Mittler, den sogenannten Aggregator, am Energiehandel teilnehmen und V2G-Services dem Netzbetreiber anbieten.

Im Pilotprojekt BDL next an dem BMW, E.ON, Compleo und weitere Konsortialpartner aus Industrie und Wissenschaft beteiligt sind, nennt E.ON eine Vergütung von 600 Euro pro Jahr für die BiDi-Services der Elektroautofahrer. Andere Studien sehen bis zu 1.500 Euro Vorteil für Nutzer im Jahr (e-mobil BW: „Factsheet Bidirektionales Laden“ (2023)).

Tiefe V2X-System-
kompetenz

Der Weg von der Vision zur Anwendung führt über die Ladeinfrastruktur. Compleo forscht seit sieben Jahren zusammen mit großen Marktpartner aus der Automobil- und Energiewirtschaft in drei BiDi-Forschungsprojekten und lasst die tiefe V2G-Erfahrung in die Entwicklung seiner bidirektionalen Ladetechnologie einfließen.

Compleo betrachtet bidirektionales Laden nicht als einzelne Wallbox, sondern als vollständiges Ökosystem. Hier sind neben Ladeinfrastruktur und Elektrofahrzeug besonders Energiemanagement, flexible Stromtarife und das Netz die wichtigsten Elemente.

Zum Lexikon für bidirektionales Laden

AC oder DC: zwei technische Wege

Grundsätzlich kann bidirektionales Laden über Gleichstrom (DC) oder Wechselstrom (AC) erfolgen. Während beim Gleichstrom-Laden ein großer Teil der Leistungselektronik in der Ladeinfrastruktur sitzt, nutzt AC-BiDi ausschließlich die bereits im Fahrzeug vorhandenen Leistungskomponenten. Deshalb sind AC-Lösungen vor allem im privaten und gewerblichen Umfeld günstiger und somit skalierbarer.

Markteinschätzungen sehen ab 2027 einen immer größer werdenden Anteil für bidirektionale, AC-ladefähige Fahrzeuge bis hin zu einer dominanten Stellung für die AC-Technologie im Massenmarkt.

Standards und Marktbedingungen: BiDi-Massenmarkt mit klaren Regeln und gemeinsamen Standards

Bidirektionales Laden funktioniert bereits. Für den breiten Markteinsatz müssen jedoch noch regulatorische und technische Rahmenbedingungen geschaffen werden. Viele wichtige Standards und Regelwerke befinden sich schon in der Umsetzung. Die Jahre 2026 und 2027 gelten als entscheidende Phase für den Markthochlauf von bidirektionalem AC-Laden.

Sobald ein Fahrzeug Energie ins Gebäude oder Stromnetz zurückspeist, wird es als System gemeinsam mit der Ladeinfrastruktur in der Regulierung wie eine Erzeugungsanlage behandelt. Daraus ergeben sich neue Anforderungen an elektrische Sicherheit, Kommunikation und Netzanschluss. Nur eine zertifizierte Lösung ist auf Konformität zu den geforderten Standards geprüft und fügt sich nahtlos in das bidirektionale Ökosystem ein.

Wichtige Fragen zum bidirektionalem Laden

Ist die Technologie bereits verfügbar?

Ja, die technische Grundlage für bidirektionales Laden existiert bereits.

Bidirektionale Ladefunktionen werden von immer mehr Fahrzeugherstellern unterstützt und erste Lösungen sind schon im Einsatz. Forschungsprojekte und Feldtests haben gezeigt, dass Vehicle-to-Home (V2H), Vehicle-to-Building (V2B) und perspektivisch auch Vehicle-to-Grid (V2G) technisch funktionieren. Marktanalysen zeigen: Ab 2027 und in den Folgejahren wird ein immer größeres Angebot an Fahrzeugmodellen einen Sales Push für bidirektionale Elektromobilität bringen.

Welche Standards werden benötigt?

Es geht darum, dass alle Komponenten dieselbe Sprache sprechen. Bidirektionales Laden ist ein Zusammenspiel aus Fahrzeug, Wallbox, Energiemanagementsystem und Stromnetz. Damit diese Komponenten herstellerübergreifend kommunizieren können, sind einheitliche Standards erforderlich.

Dazu gehören unter anderem

Für Netzanschluss & Netzstabilität

RfG 2.0 (Requirements for Generators) als europäische Grundlage für rückspeisefähige Systeme
EN 50549-1 unter anderem als Referenzstandard für Rückspeise-Nachweis und Netzsicherheit
VDE-AR-N 4105 für den Netzanschluss in Deutschland

Für Kommunikation & Steuerung

ISO 15118-20 für die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladeinfrastruktur

Für Grundrahmen & elektrische Sicherheit

IEC 61851-1 mit Annex F zu allgemeinen Anforderungen für konduktives (kabelgebundenes) Laden inklusive Rückspeisung
ISO 5474-2 als Erweiterung der Standards um alle Funktionen, die der bidirektionale AC-Betrieb erfordert

Standards wie diese schaffen die Voraussetzung für Interoperabilität und bieten durch Zertifizierung der Ladeinfrastruktur die Investitionssicherheit für die Zukunft.

Welche regulatorischen Hürden gibt es noch?

Der regulatorische Rahmen entwickelt sich stetig weiter. Damit Fahrzeuge Energie wirtschaftlich und rechtssicher zurückspeisen können, werden sehr unterschiedliche Aspekte auf deutscher und europäischer Ebene zurzeit diskutiert und mit fortschreitendem Erfolg konkretisiert.

Netzanschluss und Rückspeisung
Mess- und Abrechnungskonzepte
Netzentgelte sowie Steuern und Abgaben
Rollen von Netzbetreibern und Energieversorgern
Zertifizierungs- und Zulassungsprozesse

Das Jahr 2027 gilt dabei als wichtiger Wendepunkt für die weitere Marktöffnung.

Wann wird Vehicle-to-Grid wirtschaftlich interessant?

Vehicle-to-Grid wird interessant, sobald genügend Fahrzeuge, Standards und Marktmechanismen zusammenkommen.

Das größte Potenzial entsteht, wenn viele Fahrzeuge ihre Batteriekapazität flexibel bereitstellen können. Dann lassen sich Lastspitzen reduzieren, erneuerbare Energien besser integrieren und zusätzliche Flexibilität für das Stromnetz schaffen. Mit zunehmender Verbreitung bidirektional ladefähiger Fahrzeuge und klaren regulatorischen Rahmenbedingungen wird Vehicle-to-Grid schrittweise vom Pilotprojekt zur wirtschaftlich nutzbaren Anwendung. Experten sehen hier erhebliche Potenziale für Verbraucher, Unternehmen und das Energiesystem insgesamt und rechnen mit einem beginnenden Massenmarkt ab 2027/2028.

Worauf Sie jetzt achten sollten

Wer heute in Ladeinfrastruktur investiert, sollte nicht nur den aktuellen Bedarf betrachten. Wichtig ist eine Lösung, die auch die künftigen Anforderungen im Blick hat.

Entscheidend ist:

Achten Sie bei Ihrer Planung auf zertifizierte, zukunftsfähige Lösungen
Erweitern Sie Ihre Systeme: Kompatibilität von bestehenden unidirektionalen und neuen bidirektionalen Systemen
Unterstützung bidirektionaler Kommunikationsstandards für einen harmonisierten Austausch zwischen Fahrzeug, Ladepunkt und Netz
Kompatibilität mit Energiemanagementsystemen

Compleo denkt BiDi als Gesamtsystem

Bidirektionales Laden ist mehr als eine Wallbox. Entscheidend ist das Zusammenspiel von Fahrzeug, Ladeinfrastruktur, Energiemanagement und Stromnetz. Netzbetreiber werden gemäß der neuen Regulierung genau prüfen, ob lokale Netzanforderungen, Schutzfunktionen und Flexibilitätsanforderungen für den Betrieb erfüllt sind. Deshalb entwickelt Compleo seine Lösungen konsequent entlang offener Standards und künftiger regulatorischer Anforderungen: für eine Infrastruktur, die bereit ist für diese nächste Stufe der Elektromobilität.

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