Ladeinfrastruktur Energiespeicher: Das E-Auto ist die günstigste Lösung

Bidirektionales Laden ist der Schlüssel beim Ausbau erneuerbarer Energien. Das Unternehmen The Mobility House hat bereits viel Erfahrung mit der V2X-Technologie und lässt ab 2024 Renault 5-Fahrer:innen damit Geld verdienen.

1972: Andy Warhol besucht Hamburg. In München finden Olympische Sommerspiele statt. Renault präsentiert einen Kleinwagen in Giftgrün und Knallorange. Die Welt liebt es bunt. Der Renault 5 (R5) wird ein riesiger Erfolg. Das Auto verkauft sich bis zu seinem Produktionsende 1996 über fünf Millionen Mal.

Keine Überraschung, dass der Hersteller das Modell 50 Jahre nach der Premiere als E-Auto präsentiert. Die Besonderheit steckt diesmal unter der Haube: Die Möglichkeit zum bidirektionalen Laden (BiDi). Der R5 nimmt nicht nur Energie auf, er gibt sie bei Bedarf über die Mobilize Powerbox, eine spezielle Wallbox, an den Haushalt bzw. das Stromnetz ab. „Dank Mobilize V2G wird das Auto zu einer Energiereserve. Alles, was Fahrende tun müssen, ist, ihr Fahrzeug regelmäßig an die Powerbox anzuschließen, um ihre Stromrechnung zu optimieren und den CO₂-Ausstoß ihrer Mobilität zu reduzieren. Die Kosten für das Aufladen werden im Durchschnitt halbiert“, sagt Corinne Frasson, Direktorin für Energiedienstleistungen bei Mobilize, die Mobilitätsmarke der Renault Group, die sich um Innovationen im Bereich Mobilität, Energie und Datenmanagement kümmert.

Neben der Powerbox benötigen R5-Fahrer:innen einen speziellen Stromtarif sowie eine Software, die sämtliche Energieflüsse steuert. Dazu hat Renault das 2009 gegründete Technologieunternehmen The Mobility House ausgewählt. Sie haben in den vergangenen acht Jahren mehr als acht internationale V2X-Pilotprojekte erfolgreich gestartet und wertvolle Erfahrungen gesammelt, die nun zum Tragen kommen. Ganz zu schweigen von den insgesamt knapp 4.500 stationären Fahrzeugbatterien, deren Speicherkapazität das Unternehmen in Deutschland, Frankreich und den Niederlanden via seiner eigenen Software in Energie- und Leistungsmärkten vermarktet. Über 2.500 Flottenstandorte werden mit dem intelligenten Lade- und Energiemanagement ChargePilot gesteuert.

V2X – die Formel für die Energiewende

Die Abgabe von Energie aus der Hochvoltbatterie wird in der Kurzform V2X (Vehicle-To-X) zusammengefasst. Die Variable X steht für unterschiedliche Abnehmer: elektrische Geräte (L), den eigenen Haushalt (H) oder das öffentliche Stromnetz (G). Wenn der R5 ab 2024 auf dem Markt ist, übernimmt The Mobility House für Deutschland und Frankreich die Orchestrierung der Energieflüsse. Ab 2025 folgt Großbritannien.

Dreh- und Angelpunkt ist die so genannte EV Aggregation Platform. „Wir kaufen Ökostrom am Markt ein, mit dem der/die Kund:in ihr/sein E-Auto zuhause über die Powerbox lädt. Dann nutzen wir, sofern der/die Halter:in zustimmt, die Batterie als Speicher“, sagt Marcus Fendt, Geschäftsführer von The Mobility House. Der R5-Fahrende legt fest, in welchem Umfang er seine Batterie als Pufferspeicher frei gibt. Dabei kann er per App seine Abfahrtzeit und den zu diesem Zeitpunkt gewünschten Ladezustand angeben. Bis der Haushalt oder das Netz die Energieüberschüsse aus Wind- und Sonnenenergie benötigt, wird sie in der Autobatterie gespeichert. Damit nimmt man Lastspitzen aus dem Stromnetz, senkt den Bedarf neuer Stromtrassen und verhindert die Abschaltung erneuerbarer Energieerzeuger bzw. das Zuschalten fossiler Kraftwerke. „Je flexibler und länger uns die Besitzer:innen ihre Batterie nutzen lassen, umso mehr Geld nehmen sie ein“, sagt Fendt. In den Sommermonaten komme es am Wochenende öfter vor, dass zu wenig Strom nachgefragt wird, Wind und Sonne aber stetig liefern. „Wir sehen bereits mit wenigen Tagen Vorlauf, dass am Markt ein negativer Strompreis entsteht“, so Fendt.

The Mobility House erzielt Einnahmen mit der Energieabnahme und verkauft den Strom später, wenn der Preis gestiegen ist. Das rechnet sich bei großen Speichermengen. Der R5 verfügt in seiner Einstiegsversion über 40 kWh Speicherkapazität. Das mag auf den ersten Blick klein wirken. Doch eine Berechnung von Agora Energiewende kommt auf eine nutzbare Gesamtleistung von 28 Gigawattstunden, wenn im Jahr 2025 ein Viertel aller E-Autos eine V2G-Funktion nutzen und durchschnittlich 40 Prozent der Fahrzeuge dem Strommarkt als Speicher zur Verfügung stehen.

Hürden überwinden

Noch ist unklar wie viele E-Autos 2025 in Deutschland unterwegs sein werden, doch für den V2X-Durchbruch in den Massenmarkt gibt es noch eine technische und eine regulatorische Hürde. Bei der Technik lautet die Entscheidung: AC oder DC? Fließt Gleichstrom (DC) zurück in den Haushalt, muss die Umwandlung in der Wallbox geschehen. Das erhöht die Anschaffungskosten der Box. Dafür wären E-Autos rückwärtskompatibel und die Lösung würde international funktionieren.

Volkswagen und sein Tochterunternehmen Elli setzen auf diesen Weg. Hyundai, Kia und Renault bevorzugen eine Wechselstromlösung (AC). Dazu muss die Ladetechnik im Fahrzeug aufgerüstet werden. Die Anwendung würde zunächst nur im Heimatland funktionieren, denn die Wechselstromnetze in Europa unterscheiden sich leicht in Sachen Frequenzen, Schwellenwerte für Notabschaltungen sowie ein- und mehrphasige Belegungen der Anschlüsse. „Zu Beginn ist es eine Lösung für ein bestimmtes Auto, an einer bestimmten Wallbox“, sagt Fendt, um die Erwartung von Beginn an zu managen.

Um die zweite Hürde zu überwinden, haben sich 17 Unternehmen der Energiebranche zur "Initiative Bidirektionales Laden" zusammengeschlossen. Marcus Fendt gehört zu den Initiatoren. Sie wollen Einfluss auf die Gesetzgebung nehmen. Das E-Auto als Speicher ist für den Gesetzgeber Neuland. „Die gesetzlichen Vorgaben kennen nur Erzeuger, Transporteure und Verbraucher im Energiemarkt. Das Konzept eines Speichers hat sich noch nicht etabliert", sagt Fendt. Stationäre Energiespeicher werden mit Ausnahmegenehmigungen betrieben.

Für mobile Speicher, also Elektroautos, gelten andere Regeln. Vor allem geht es um eine Abgabenbefreiung für E-Autos. „Mit der jetzigen Situation könnte ein R5 zwischen 100 und 200 Euro Einnahmen pro Jahr generieren,“ sagt Fendt. „Eigentlich sah der Masterplan Ladeinfrastruktur II des Bundesverkehrsministeriums vor, bis zum zweiten Quartal 2023 einen Entwurf zu erarbeiten, wie die rechtlichen, technischen, steuerlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für diskriminierungsfreies BiDi-Laden aussehen könnten. Doch das hat bis zur Sommerpause nicht geklappt. Nun liegt die Aufgabe wieder bei der Nationalen Leitstelle Ladeinfrastruktur.

„Das ist wie beim Smartphone”

Dabei führt für Fendt bei der Energiewende kein Weg am E-Auto vorbei: „Es ist die günstigste Lösung.“ Ein E-Auto bietet lange Standzeiten und verfügt über ausreichend Speicherkapazität. Sämtliche Alternativen vom Netzausbau über Batteriespeicher bis zur Wasserstoffproduktion als Speichermedium sind teurer. Die Anschaffungskosten des Autos übernimmt ein Dritter. „Das ist wie beim Smartphone. Man kann damit auch telefonieren, aber die meisten Menschen nutzen es für andere Anwendungen“, vergleicht es Fendt. Das Auto ist in erster Linie Transportmittel, man kann es aber auch als Energiespeicher nutzen.

Noch steht das Thema nicht ganz oben auf der Agenda der Hersteller. Batteriekosten, Vertrieb und Software stehen im Zentrum ihrer Aufmerksamkeit, so Fendt. Doch wenn die Renault 5-Anwendung Schule macht, wird der Druck auf die übrigen Autohersteller steigen. „Ich kann nicht genau sagen bis wann, aber eines Tages werden alle E-Autos bidirektional laden“, prophezeit Fendt. Kritiker:innen führen stets die Batterie-Degradation bei V2X ins Feld. Eine Batterie würde schneller altern, wenn sie über Ladung und Entladung zusätzliche Zyklen durchläuft. „In der Praxis sehen wir das nicht“, sagt Fendt. Somit steht dem Durchbruch von Vehicle-To-Grid fast nichts mehr im Wege.

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