Bidirektionales Laden

Das Elektroauto lässt sich zukünftig immer mehr ins private Stromnetz einkoppeln. Immer mehr Anbieter machen das bidirektionale Laden, also der Stromfluss in beide Richtungen, möglich. Je nach Bedarf oder je nach lokaler Stromerzeugung (beispielsweise Solarstrom auf dem Dach) wird dem Auto Energie zugeführt oder umgekehrt, dem Auto Energie entnommen. So kann beispielsweise die regenerative Sonnenenergie abends zum Kochen genutzt werden, auch wenn die Sonne nicht mehr scheint. Das Elektroauto wird durch die Bidirektionalität zum mobilen Pufferspeicher, regenerative Energie kann besser genutzt werden und die Autarkie der Gebäude wird so erhöht. Auch das Problem des Lastabwurfs wird so eliminiert.

Derzeit bieten die Fahrzeuge von Nissan (Leaf und E-NV200) sowie Mitsubishi (i-Miev und Outlander) die Möglichkeit zum bidirektionalen Laden. Dies geschieht über den Gleichstromanschluss (CHAdeMO), mit welchem normalerweise schnellgeladen wird. Zukünftig wird bidirektionales Laden auch mit dem CCS-Steckersystem genutzt werden können.

Wie bidirektionales Laden die Elektromobilität revolutioniert

Geht es um das Laden von Elektroautos, denken die meisten in erster Linie an unidirektionales Laden. Bei dieser Form fliesst der Strom nur in eine Richtung, konkret von der Ladestation ins Elektroauto. Die Zukunft gehört jedoch dem bidirektionalen Laden, bei welchem die Batterien von modernen Elektroautos nicht nur geladen werden, sondern den gespeicherten Strom einem Gebäude zur Verfügung stellen. Ein Blick in die Zukunft zeigt, dass sogar ein Zusammenschluss – im Fachjargon «Schwarmbildung» – ans Stromnetz möglich ist. Bidirektionales Laden lohnt sich: So können Gebäude mit bidirektionaler Ladesäule teure Lastspitzen durch Strom aus dem Elektroauto überbrücken. Besitzer einer Solaranlage können so zudem ihre Eigenverbrauchsquote steigern.

Je höher der Stromverbrauch, umso passender

Bidirektionales Laden bietet sich insbesondere dann an, wenn das Nutzungsverhalten des Elektrofahrzeugs, der Strombedarf und das -angebot miteinander im Einklang stehen. Besonders in Mehrfamilienhäusern, wo der Bedarf an Strom konstant sehr hoch, lohnt sich bidirektionales Laden von Elektrofahrzeugen allemal, da auf diese Weise bereits viel Energie gespart werden kann. Zudem erhöht man so die Autarkie des Gebäudes, und auch das Problem des Lastabwurfs wird eliminiert.

Das Elektrofahrzeug nutzen – auch wenn es parkiert ist

Damit das ausgeklügelte Konzept funktioniert, müssen Elektrofahrzeuge möglichst dann angeschlossen sein, wenn der gespeicherte Strom benötigt wird – beispielsweise am Abend zum Kochen – oder wenn überschüssiger Solarstrom vorhanden ist. Da das Fahrzeug in der Regel in vielen Fällen mehr Zeit parkiert verbringt als es tatsächlich fährt, kommt diese Tatsache dem bidirektionalen Laden direkt zu Gute.

Die Batterie wird nie vollständig entladen

Beim bidirektionalen Laden wird dem Elektrofahrzeug nie zu viel Strom entnommen. Die Batterien der Elektrofahrzeuge lassen in den meisten Fällen rund die Hälfte ihrer Kapazität für bidirektionales Laden zu. Den effektiv nutzbaren Anteil legen dabei die jeweiligen Fahrzeughersteller selber fest; alle haben jedoch gemein: Nie wird die Batterie vollständig entladen. Bislang hat bidirektionales Laden die Elektromobilität noch nicht vollends erobert, da zurzeit erst wenige Fahrzeuge für das bidirektionale Laden ausgelegt sind. Die dafür notwendige Technik ist allerdings bereits verfügbar. Dass diese grosses Potenzial beinhaltet, veranschaulicht besonders sospeso&charge bi-directional von Evtec sehr gut.

Eine Innovation auf Erfolgskurs

sospeso&charge bi-directional von Evtec wurde für das Energiemanagement im privaten und öffentlichen Bereich konzipiert. Mithilfe einer Lösung wie zum Beispiel einem stufenlos steuerbaren Gleichstromladegerät wie sospeso&charge soll es einfacher werden, die Akkus der Elektroautos zur Speicherung volatiler Energiequellen wie Sonnen oder Windenergie zu nutzen. In Bezug auf private Anwendungen kann man so tagsüber gespeicherte Energie in den Abend- und Nachtstunden nutzen und senkt auf diese Weise den täglichen Energiebedarf, der bisher anderweitig gedeckt werden musste. Wie bereits erwähnt, lohnt sich speziell bei Mehrfamilienhäusern die Inbetriebnahme einer solchen Innovation, denn bei mehreren Fahrzeugen wird so durch einen stationär installierten Batterie-Speicher eine Verlagerung der Spitzenlasten ins Verteilnetz verhindert, was einen effizienteren Ablauf des Prozesses garantiert.

Leicht installierbar

Egal, ob man schon Erfahrung mit Lademöglichkeiten dieser Art hat oder nicht: sospeso&charge bi-directional lässt sich in jedem Fall leicht installieren und erfordert keine aufwändige elektrische Infrastruktur. Ein gängiger 16 A, 400V AC Anschluss reicht für das Basismodell bereits vollkommen aus. Der Schnelllader kann zudem auf dem Open- Source Fundament opi2020 oder auf einer Wandmontageplatte montiert werden.

Die passende Software

Die massgeschneiderte Software für eine bidirektionale Lademöglichkeit ist das A und O. Evtec bietet im Zuge dessen für sospeso&charge bi-directional die Software barista an. Mit dieser lässt sich der lokale Energieverbrauch dynamisch und intelligent steuern. Dabei vergleicht das System in Echtzeit den aktuellen Leistungsbedarf mit der jeweiligen Netzanschlussleistung, um so zum Beispiel die Schnellladung eines Elektrofahrzeuges trotz laufendem Maschinenpark zu gewährleisten, ohne dass teure Spitzenlasten entstehen. Statt unkontrolliert Leistung aus dem Netz zu beziehen, berücksichtigt die Software die vergebenen Prioritäten einzelner Verbrauchergruppen und verteilt deren Energiebedarf gleichmässig. Teure Überlasttarife gehören somit definitiv der Vergangenheit an.

Weiterführende Informationen: evtec.ch

Text: Lars Meier, FOKUS Mobilität
Bild: Honda Motors

Über Evtec

Evtec entwickelt und produziert Schnellladestationen für die Elektromobilität. In den vergangenen zehn Jahren ist Evtec auf internationaler Ebene zu einem starken Partner namhafter Unternehmen, wie zum Beispiel Automobilherstellern, Mobilitätsdienstleistern, Stromanbietern, Ladenetzwerkbetreibern, aber auch der öffentlichen Hand, avanciert. Mit modularen Lade-, Software- und Energiemanagement-Lösungen bedient Evtec grosse Teile des aktuellen und zukünftigen elektronischen Anforderungsspektrums.

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