Elektromobilität

V2G: Wenn Elektroautos das Stromnetz speisen

von
Thomas Pitscheneder

Die steigende Zahl an Elektroautos belastet das Stromnetz. Die Technik Vehicle-to-Grid (V2G) soll die Fahrzeuge zur Lösung machen – statt zum Problem.

Eine große Stadt bei Nacht
Wenn in Städten der Stromverbrauch steigt, könnten Elektroautos elektrische Energie zurück ins Netz speisen. Die Besitzer verdienen damit sogar Geld. Foto: Shutterstock / P Krissana

Das erfahren Sie gleich:

  • Was hinter dem Begriff "Vehicle-to-Grid" steckt
  • Wie die neuartige Technologie funktioniert
  • Welche Vor- und Nachteile V2G hat

Der Vorstoß der Automobilhersteller in die Elektromobilität ist ein positiver Schritt für die Umwelt. Die Antriebe stoßen keine Schadstoffe aus, weil es im Motor zu keiner Verbrennung von Kraftstoff kommt. Die Batterieherstellung treibt die Umweltbilanz hingegen etwas in die Höhe. Als eines der größten Probleme sehen Kritiker allerdings die Erzeugung des Stroms. Noch besteht der deutsche Mix aus der Steckdose zu großen Teilen aus fossilen Energien. Die Befürchtung: Eine Umstellung auf 100 Prozent erneuerbare Energien könnte zu Problemen bei der Versorgung führen.

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audi.de/DAT-Hinweis

Eine aktuell aufkeimende Technik könnte dem entgegenwirken: Vehicle-to-Grid (V2G). Elektroautos könnten dabei als Stromspeicher für ganze Städte dienen. Doch was steckt dahinter?

Test von V2G: Elektroauto verdient 1000 Euro pro Jahr

Es könnte so schön sein: Das Elektroauto Abends oder während der Arbeit abstellen und damit einen kleinen Zuverdienst generieren. Ein Test in Deutschland zeigt, dass das durchaus möglich ist. Die Unternehmen The Mobility House (TMH), Enervie, Amprion und Nissan hängten in Hagen einen Leaf ans Netz. Innerhalb von einer Woche gab er acht Kilowatt Leistung ab und verdiente damit 20 Euro.

Über diesen Zeitraum ist das nicht viel elektrische Leistung – dafür aber ein beachtlicher Geldbetrag. Das zeigt auch eine Hochrechnung: “Bei 50 Wochen wären es 1000 Euro”, so TMH-Chef Marcus Fendt. Damit würde der Leaf seine eigenen Stromkosten im Schnitt vollständig amortisieren.

Vehicle-to-Grid: Die Idee hinter dem System

Wie schon ihre Verbrenner-Kollegen, stehen auch Elektroautos einen großen Teil des Tages ungenutzt herum. Das zeigen verschiedene Studien, laut denen die Autos satte 95 Prozent der gesamten Zeit nicht aktiv über die Straßen rollen – zumindest in den USA. Dort beträgt die tägliche Fahrzeit meist nicht mehr als eine Stunde. Hierzulande sind es etwa zwei Stunden.

Bei Elektroautos ist diese Zeit ein Sonderfall, denn die Fahrzeuge stehen dann oft an Ladesäulen, die sie mit neuer Energie versorgen. Bereits vor über 20 Jahren machte sich Professor Willett Kempton der Universität von Delaware Gedanken darüber, wie sich diese Zeit effizient nutzen ließe. Gemeinsam mit seinem Team kam ihm die Idee zu “V2G”.

Dabei sollte das Elektroauto nicht nur aufladen, sondern bei Bedarf auch Energie abgeben. Für Kempton ist das die Lösung des größten Problems der Elektrizität: Sie lässt sich nur sehr schwer speichern, weshalb eine bedarfsorientierte Erzeugung notwendig ist.

V2G: So funktioniert die Technik

Das Elektroauto soll bei Vehicle-to-Grid als temporärer Stromspeicher dienen. Über öffentliche Ladestationen nehmen die Fahrzeuge elektrische Energie auf. Bisher funktioniert das meist nur auf diesem einen Weg. Mit V2G geht es auch in die andere Richtung. Das Auto gibt dann über den Stecker Strom zurück, den die Ladesäule ins Stromnetz speist.

Dauerhaft soll das jedoch nicht passieren. Stattdessen muss eine Software entscheiden, wann die Rückspeisung notwendig ist. Denkbar sind hierbei etwa Spitzenzeiten wie der frühe Abend im Winter, wenn in vielen Wohnungen und Häusern das Licht brennt, der Fernseher läuft und die Bewohner kochen.

Genau dann könnte das System die Elektroautos anzapfen. Voraussetzung am Auto und an der Ladesäule dafür ist die Unterstützung von Klasse-4-Lademodi. Sie ermöglichen eine Schnellladung und Entladung von Gleichstrom bis 400 Ampere.

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In modernen Elektroautos kommen Akkus mit Kapazitäten zwischen 15 und 100 kWh zum Einsatz. Ausgehend von einem künftigen Durchschnitt von rund 50 kWh und den angepeilten eine Million Elektroautos bis 2020 beträge die Kapazität für das Stromnetz bei einer Ladung von 50 Prozent 25 Gigawattstunden (GWh). Das sind etwa 20,5 Prozent der Spitzenlast in Deutschland. Bei einer Rückspeisung über den weniger leistungsfähigen Haushaltsstrom läge der Wert jedoch weitaus niedriger.

Elektroautos beim Laden an öffentlichen Ladesäulen.
Energiespeicher für die City: Mit der V2G-Technik empfangen Elektroautos nicht nur Energie von den Ladesäulen, sondern geben sie bei Bedarf auch ins Stromnetz zurück. Foto: Shutterstock/Scharfsinn

Vehicle-to-Grid: Das sind die Vor- und Nachteile

V2G kann einen wertvollen Teil zur Elektrifizierung des Verkehrs beitragen und einen zusätzlichen Anreiz für den Kauf eines Elektroautos schaffen. Trotz mehr als 20-jähriger Entwicklung hat die Technik noch mit ein paar Problemen zu kämpfen.

V2G: Das sind die Vorteile

  • Mit dem System lassen sich erwartete Spitzen im Stromnetz besser auffangen. Somit ist eine verringerte Produktion zu den Stoßzeiten möglich
  • Kommt es zu Stromausfällen, können die Elektroautos als kurzzeitiges Notstromaggregat für gesamte Stadtteile fungieren
  • Erneuerbare Energien, wie etwa die Windenergie, erhalten durch V2G eine wertvolle Unterstützung. Die erzeugten Mengen schwanken stark. Das Elektroauto könnte die grüne Energie bei einer hohen Produktion für eine spätere Nutzung auffangen
  • Besitzer eines Elektroautos könnten mit der Technik Geld verdienen. In Delaware bezahlen die Versorger bei einer Rückspeisung den aktuellen Strompreis
  • Nutzer eines privaten V2G-Systems sind etwas unabhängiger vom Netz. Wer selbst Strom erzeugt, erhält außerdem eine sinnvolle Art der Speicherung

V2G: Das sind die Nachteile

  • Bei einer erhöhten Anzahl der Be- und Entladungsvorgänge leiden die Akkus. Das sorgt für eine geringere Lebensdauer und kann Auswirkungen auf die vom Hersteller gewährte Garantie haben
  • Damit V2G im öffentlichen Raum funktioniert, müssen Besitzer eines Elektroautos die Kontrolle über den Ladevorgang abgeben. Im schlimmsten Fall ist das Auto bei Bedarf nur zu einem Teil aufgeladen
  • Viele aktuelle Autos und Ladestationen unterstützen Vehicle-to-Grid noch nicht. Eine Umstellung oder Neuanschaffung ist mit hohen Kosten verbunden
  • Auch die Betreiber kostet V2G bisher noch viel, weshalb die Wirtschaftlichkeit aktuell noch nicht zwingend gegeben ist

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