V2G: Was du über Vehicle-to-Grid im Jahr 2025 wissen solltest!

Die Vehicle-to-Grid-Technologie, die Anfang der 2000er Jahre eingeführt wurde, um dem Stromnetz Stabilität und Ausfallsicherheit zu verleihen, hat einen langen Weg hinter sich. Führende Hersteller von Elektroautos stellen jetzt Fahrzeuge vor, die V2G unterstützen. Obwohl diese Technologie einen vielversprechenden Beitrag zur Stabilität des Stromnetzes leisten kann, befindet sie sich noch in der Entwicklungsphase und ist für den breiten Einsatz noch nicht bereit.

In diesem Artikel gehen wir der Frage nach, was es mit dem ganzen Wirbel um Vehicle-to-Grid auf sich hat und wie viel Fortschritt noch nötig ist, bevor Besitzer von Elektroautos die Technologie ausprobieren können.

Vehicle-to-Grid, kurz V2G, ist eine Technologie, die es Elektrofahrzeugen ermöglicht, den in ihren Batterien gespeicherten Strom in das Stromnetz zurückzuspeisen. Sie wurde entwickelt, um ein Gleichgewicht zwischen Energieerzeugung und -verbrauch zu schaffen.

Vehicle-to-Grid ist eine der drei Hauptarten des sogenannten bidirektionalen Ladens:

• Vehicle-to-Grid (V2G): Einspeisung von Energie in das Netz.

• Vehicle-to-Home (V2H): Versorgung eines Hauses mit Energie aus der Batterie eines Elektrofahrzeugs (z. B. während eines Stromausfalls).

• Vehicle-to-Load (V2L): Stromversorgung externer Geräte (z. B. einer Kaffeemaschine beim Camping) durch ein Elektrofahrzeug.

V2G macht Elektrofahrzeuge im Grunde zu mobilen Energiespeichern. Aber es geht nicht nur um die Unterstützung des Stromnetzes. Autobesitzer, die diese Technologie nutzen, können potenziell Geld verdienen, indem sie überschüssige Energie zurückspeisen. Diese Möglichkeit macht V2G nicht nur sehr attraktiv sondern auch sehr kompliziert.

Die Idee hinter V2G ist, dass Elektrofahrzeuge aufgeladen werden, wenn die Nachfrage nach Strom gering ist. Während der Spitzenlastzeiten leiten sie dann den Strom aus ihren Batterien zurück ins öffentliche Stromnetz. Die Ladestation kommuniziert mit dem Netzbetreiber, um den Energiebedarf zu ermitteln und den Stromfluss zwischen dem Elektrofahrzeug und dem Netz zu steuern.

Wenn die Menschen von der Arbeit nach Hause kommen, erhöhen sie beispielsweise die Leistung ihrer Klimaanlage, die zuvor auf ein Minimum eingestellt war, machen den Herd an, schalten die Waschmaschine und eventuell den Trockner ein und aktivieren andere Geräte, die im Standby-Modus waren. Das Ergebnis ist, dass der Netzbetreiber eine hohe Last erfährt und hohes Interesse hat, den in den Autobatterien gespeicherten Strom zu kaufen. 

In Schwachlastzeiten, z. B. nachts, wenn überschüssige Energie vorhanden ist, können die E-Autos wieder aufgeladen werden. Das Ziel des bidirektionalen Ladens von E-Autos besteht in diesem Fall darin, zur Netzstabilität beizutragen und den Bedarf an zusätzlichen Kraftwerken zu verringern. 

Wäre die V2G-Technologie ein reines Vergnügen, würde ihre Entwicklung schneller voranschreiten. Eine Sorge ist, dass die häufige Nutzung den Verschleiß der Batterien beschleunigen könnte. Außerdem ist die erforderliche Infrastruktur kostspielig, und die finanziellen Vorteile für die Eigentümer sind nicht immer klar. Eine übermäßige Nutzung von Vehicle-to-Grid könnte auch ein Netz und die Zahlungssysteme überfordern, die noch nicht darauf vorbereitet sind.

Schauen wir uns dies etwas genauer an.

Einige befürchten, dass häufige Lade- und Entladezyklen die Abnutzung der Batterien beschleunigen könnten. Dies könnte die Lebensdauer der Batterie verkürzen und zu höheren Ersatzkosten führen. Doch nicht alle sind dieser Meinung. 

Erstens dürfte eine Entladerate von 3 kW, wie sie für das bidirektionale Laden angenommen wird, keine Auswirkungen auf die Batterie haben. Das bidirektionale Laden, also in diesem Fall V2G, an einer Wallbox mit Wechselstrom zu Hause ist im Allgemeinen nicht schädlich, da es mit geringer Leistung erfolgt. 

Außerdem treffen einige Fahrzeughersteller bereits zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen. Volkswagen beispielsweise beschränkt einige seiner Elektromodelle auf eine Mindestbatterieladung von 20 % beim bidirektionalen DC-Laden. Dadurch wird die Möglichkeit einer Schädigung der Batterie minimiert. 

Wie wir bereits erwähnt haben, kann die Einführung der V2G-Technologie den Bedarf an neuen Kraftwerken senken. Eine breite Einführung erfordert jedoch kostspielige und zeitaufwändige Anpassungen des Stromnetzes, der Ladeinfrastruktur und der Fahrzeugelektronik, um den Stromaustausch in großem Umfang effizient zu gestalten.

Die Möglichkeit, durch die Einspeisung von Energie in das Stromnetz Einnahmen zu erzielen, ist sicherlich verlockend. Allerdings kann derzeit niemand versprechen, dass die tatsächliche Vergütung ausreichen wird, um den potenziellen Batterieverschleiß oder die Installationskosten zu rechtfertigen. 

Einige Situationen können dazu führen, dass die Menschen V2G nicht als besonders vorteilhaft ansehen. Wenn du beispielsweise deine Autobatterie zu 15 Cent/kWh auflädst und sie dann in der Garage stehen lässt, weil du das E-Auto erst am nächsten Morgen benötigst, könnte der Netzbetreiber dir den Strom für nur 5 Cent/kWh abkaufen, da es derzeit kein System zur Aushandlung des Preises gibt. 

Hinzu kommt, dass deine Batterie, auch wenn du die Energie jetzt nicht brauchst, noch in Betrieb ist und möglicherweise nicht geladen wird, wenn du sie brauchst. Wenn du den Ladezustand deiner Batterie auf einen hohen Wert, z. B. 70 %, einstellst, hast du zwar immer noch genug Energie für den nächsten Tag, aber der finanzieller Ertrag wird geringer sein, da nicht viel Energie an das Netz weitergegeben werden kann.

Wenn du den Ladezustand zu niedrig einstellst, kann es sein, dass du mit einer leeren Batterie aufwachst, wenn du sie wirklich brauchst. Lohnt sich der finanzielle Ertrag? Das ist fraglich.

Die wichtigsten Voraussetzungen für die Marktreife von V2G sind: die Standardisierung der ISO 15118 für eine erfolgreiche Kommunikation, die Markteinführung von mehr kompatiblen Fahrzeugen und bidirektionalen Ladestationen, die Lösung von Netz- und Regulierungsfragen und das Angebot erschwinglicher Lösungen.

Die internationale Norm ISO 15118 ist der Schlüssel zu Vehicle-to-Grid. Sie zielt darauf ab, die Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Ladeinfrastruktur zu ermöglichen. Während die ISO 15118-20 für das Gleichstromladen genormt ist, befindet sich das Wechselstromladen noch in der Entwicklung.

Zahlreiche rechtliche und wirtschaftliche Strukturen für V2G befinden sich noch im Aufbau. Einige Länder, wie Frankreich, haben bereits klare Regelungen. Andere Länder, wie Österreich, sind langsamer mit der Einführung geeigneter politischer Maßnahmen, der Lösung von Steuerfragen und der Schaffung finanzieller Anreize für die Akzeptanz von V2G.

Die Motivation zur Einführung von Vehicle-to-Grid variiert je nach dem Energiemix des Landes und den Auswirkungen auf die Netzstabilität und die Vergütung der Verbraucher. In Deutschland, wo erneuerbare Energiequellen wie Sonnen- und Windenergie vorherrschen, können die Verbraucher mehr von V2G profitieren, indem sie überschüssige saubere Energie speichern und dazu beitragen, Lastspitzen zu bewältigen. 

Im Gegensatz dazu bieten Länder mit einem hohen Anteil an Wasserkraft, wie z. B. Österreich, weniger Anreize, da Wasserkraft relativ flexibel ist und nur geringe Versorgungsschwankungen aufweist. Länder mit einem traditionelleren Energiemix, wie Polen, können moderate Anreize für das Spitzenlastmanagement bieten. Das letzte Szenario gilt auch für Frankreich, aber das Land ist führend bei der Entwicklung der bidirektionalen Aufladung, da es sich der Energiewende und den Zielen der Nachhaltigkeit verschrieben hat. Darüber hinaus verfügt Frankreich über einen gut etablierten und schnell wachsenden E-Fahrzeugmarkt, der eine breite Basis für die Erprobung und Einführung der bidirektionalen Ladetechnologie bietet.

Während man sich darauf konzentriert, wie man V2G auf den Markt bringt, sollte man nicht vergessen, sicherzustellen, dass Besitzer von Elektrofahrzeugen daran interessiert sind, es zu nutzen. Sie sollten sich zum Beispiel darüber im Klaren sein, dass ihre Energiekosten gesenkt werden, wenn das wirklich der Fall sein sollte. Darüber hinaus sollten mehr Hersteller von Elektrofahrzeugen Bedenken hinsichtlich der Batterielebensdauer und möglichen Änderungen der Garantiebedingungen offen ansprechen. 

Natürlich kann die Technologie marktreif sein, bevor diese Probleme gelöst sind, aber kann man das überhaupt als „reif“ bezeichnen?

Um V2G durchführen zu können, sollten Wallboxen und andere Ladestationen über fortschrittliche Vehicle-to-Everything (V2X)-fähige Hardware verfügen. Es gibt bereits einige DC-Ladestationen, die allerdings sehr teuer sind.

Wallbox-Hersteller wie go-e bringen Produkte mit kompatibler Hardware wie unseren go-e Charger PRO auf den Markt. Allerdings ist die Software für den Energieaustausch und die Abrechnung in Echtzeit noch nicht bereit für die Implementierung durch Unternehmen, da die oben genannten Probleme noch gelöst werden müssen, bevor die Software fertiggestellt werden kann.

Ja, es gibt Wallboxen mit der entsprechenden Hardware, die V2G unterstützen. Allerdings ist das für die V2G-Funktionalität erforderliche Gesamtsystem noch nicht reif für einen breiten Einsatz. Das bedeutet, dass es zwar solche Wallboxen gibt, diese aber derzeit nicht für die reguläre Nutzung mit V2G zugänglich sind.

Die meisten V2G-fähigen Ladestationen sind DC-Ladestationen. Im Gegensatz zu AC-Ladestationen, bei denen das Auto die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom übernimmt, führen DC-Ladestationen die Umwandlung selbst durch. Das bedeutet, dass V2G ohne zusätzliche Komponenten per Software im Auto aktiviert werden könnte. Während sich die Software für V2G noch in der Entwicklung befindet, sind DC-Ladestationen näher dran, sie vollständig zu unterstützen.

Einige AC-Wallboxen, wie der go-e Charger PRO, der openWB Pro und die SolarEdge Ladestation, werden voraussichtlich V2G unterstützen, wenn die Technologie voranschreitet. Damit V2G mit Wechselstromladung funktioniert, muss das E-Auto über ein spezielles bidirektionales Bordladegerät verfügen, um Strom zurück ins Netz zu schicken. Da die meisten Elektroautos noch nicht über diese Funktion verfügen, unterstützen Wallboxen derzeit kein V2G. Sobald weitere Fahrzeuge den ISO 15118-Standard unterstützen und die V2G-Software fertiggestellt ist, wird bidirektionales Laden Realität.

Einige E-Autos sind für V2G vorbereitet, aber da die Standards noch nicht endgültig sind, kann die Technologie aufgrund von Problemen wie der unvollständigen Entwicklung des AC-Ladestandards (ISO 15118-20), dem Mangel an kompatibler Software für den Energieaustausch und die Abrechnung in Echtzeit sowie der laufenden Entwicklung von Regulierungs- und Marktrahmen noch nicht genutzt werden.

Elektroautos wie der Nissan Leaf, der Volvo EX90, der Cupra Born und der Polestar 3 sind V2G-ready. Auch beliebte Volkswagen-Modelle wie ID.3, ID.4, ID.5 und ID Buzz sind für bidirektionale Energieflüsse vorbereitet. Darüber hinaus sollen Fahrzeuge der nächsten Generation des Genesis Electrified G80/GV70 ​​V2G-ready sein.

• Der Vorteil von V2G besteht darin, dass Elektrofahrzeuge als mobile Energiespeicher fungieren. Eigentümer können potenziell Geld verdienen, indem sie überschüssige Energie ins Netz zurückspeisen. Darüber hinaus kann Vehicle-to-Grid dazu beitragen, den Bedarf an zusätzlichen Kraftwerken zu reduzieren und zur Netzstabilität beizutragen.

• Zu den Nachteilen von V2G gehören ein möglicher Batterieverschleiß durch häufiges Laden und Entladen, teure Technologie-Upgrades und unsichere finanzielle Anreize. Die Belohnungen dürfen die Kosten nicht ausgleichen.

• Zwar sind Ladestationen mit V2G-kompatibler Hardware verfügbar, die notwendige Infrastruktur für diesen bidirektionalen Betrieb ist jedoch noch nicht vollständig entwickelt. Daher können die Wallboxen derzeit nicht für reguläre V2G-Anwendungen genutzt werden.

Derzeit sind noch einige Herausforderungen zu bewältigen, damit Vehicle-To-Grid Realität werden kann. Beginnend mit der Erstellung wirksamer Vorschriften und der Implementierung der Technologie, gefolgt von der Schaffung eines echten Kundennutzens. Inzwischen geht ein Modell der Forschungsstelle für Energiewirtschaft in München davon aus, dass bis 2030 mehr als ein Drittel aller Elektrofahrzeuge auf dem Markt bidirektional genutzt werden sollen, inklusive der Ladeart V2G.