Um Erzeugungsspitzen* von Photovoltaik- und Windkraftanlagen kurzfristig zu kompensieren, bedarf es eines flexiblen Energiesystems. Elektroautos könnten erheblich zu einer netzdienlichen Flexibilität beitragen, wenn das Potenzial des bidirektionalen Ladens ausgeschöpft würde. Doch obwohl der Energieaustausch in die Batterie und auch wieder zurück technisch umsetzbar ist, behindert der aktuelle gesetzliche Rahmen den Einsatz der Technologie, so der Bundesverband Neue Energiewirtschaft (bne).
„Trotz Energiekrise werden Photovoltaik und Windenergie noch immer abgeregelt, wenn das Netz überlastet ist. Parallel zum beschleunigten Erneuerbaren-Ausbau brauchen wir mehr Flexibilität im Energiesystem, um Sonnen- und Windspitzen kurzfristig abzufedern. Flexibilität ist die zentrale Währung im Energiesystem der Zukunft“, erklärt Robert Busch, Geschäftsführer des Verbands. „Wir brauchen daher einen Rechtsrahmen, der netzdienliche Flexibilität erleichtert. Elektroautos bieten durch ihre Speicherkapazität diese nötige Flexibilität im Energiemarkt, die wir jetzt aktivieren müssen.“
„Vor allem die Doppelbelastung mobiler Speicher durch Abgaben, Umlagen und Steuern verhindert den wirtschaftlichen Einsatz der Technologie”, so Busch weiter. Für stationäre Speicher wurde diese Doppelbelastung bereits 2019 aufgehoben. Die fehlende Klarheit bei der Definition von mobilen Energiespeichern schafft zusätzlich Unsicherheit bei der Planung von bidirektionaler Ladeinfrastruktur.
In einem Positionspapier setzt der bne drei Schwerpunkte, um das Potenzial des bidirektionalen Ladens zu erschließen: die Verbesserung der Rechtsposition, die Standardisierung der Prozesse und die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit. Dafür schlägt der Verband eine Reihe von Maßnahmen vor.
Verbesserung der Rechtsposition
Derzeit gibt es keine einheitliche Definition von mobilen Speichern, die im nationalen und europäischen Gesetzesrahmen anwendbar wäre. Es ist unklar, ob sich die geltenden Normen nur auf stationäre Speicher beziehen oder auch auf mobile. Das führt zu Unsicherheiten bei der Planung von bidirektionaler Ladeinfrastruktur und verhindert neue Geschäftsmodelle. Deswegen sollte der Gesetzgeber nach Ansicht des bne klarstellen, dass bestehende Regulierungen für stationäre als auch für mobile Speicher gelten. Die vorgesehene Gleichstellung von Ladepunkten mit stationären Stromspeichern ist ein zielführender Ansatz, um eine Doppelbelastung für zwischengespeicherten Strom zu vermeiden.
Auch sollte bei der Neugestaltung des Strommarktdesigns auf eine Lenkungswirkung der Netzentgelte geachtet werden, die in der aktuellen Form nicht ausreicht, so der Verband.
Zudem sollte der Gesetzgeber standardisierte Marktprodukte für Flexibilitätsdienstleistungen schaffen, um eine marktgestützte Beschaffung von Flexibilität für das Stromnetz zu ermöglichen.
Eine weitere Maßnahme sieht der bne in der europarechtskonformen Definition des Letztverbrauchers. Denn mit dem Hochlauf der Elektromobilität werden Fahrzeuge zunehmend im öffentlichen Raum geladen. Um mobile Speicher auch jenseits der Ladesäule im Eigenheim sinnvoll zu bewirtschaften, sollte der Gesetzgeber anstelle der „Letztverbraucher-Fiktion“ eine Definition des „öffentlichen Ladepunkts für Elektromobile“ verankern.
Standardisierung der Prozesse
Arbitrage-Geschäfte unter Nutzung mobiler Speicher sind nach aktuellem Recht grundsätzlich möglich. Doch es fehlt an standardisierten Prozessen bei der Umsetzung der Steuerung, dem Informationsaustausch zwischen den beteiligten Akteuren, der Bilanzierung oder der Zahlung eines angemessenen Entgelts. Sie sollten durch die Bundesnetzagentur mit Hilfe der bereits bestehenden Festlegungskompetenz ausgestaltet werden, sodass skalierbare Geschäftsmodelle möglich werden.
Zur Erfüllung der Sicherheitsstandards beim bidirektionalen Laden sollten Smart-Meter-Gateways nur dann Pflicht sein, wo dies zwingend notwendig ist. Für übrige Anwendungen schlägt der Verband spezifische Sicherheitsstandards vor. Auch um Speicher messtechnisch abzugrenzen und damit ihre Flexibilität vermarkten zu können, plädiert er für neue Lösungen. Für die dazu notwendigen Untermessungen sollte ein Ausnahmetatbestand von den Regeln aus Messstellenbetriebsgesetz, Mess- und Eichgesetz und -verordnung geschaffen werden, analog zu den Vorgaben für Kundenanlagen im Energiewirtschaftsgesetz.
Des Weiteren spricht sich der bne für national einheitliche Formulare und Verfahren sowie einheitliche technische Anschlussbedingungen aus, um die Bedürfnisse der Marktteilnehmer zu erfüllen.
Verbesserung der Wirtschaftlichkeit
Schließlich muss die Wirtschaftlichkeit verbessert werden, indem die Konformität zur Europäischen Messgeräterichtlinie als gleichwertig zur Eichrechtskonformität im EEG aufgenommen wird. Denn die jetzige Regel verteuert die Ladestationen und verkompliziert die Verbreitung von Ladeinfrastruktur. Das Ergebnis sind lange Lieferzeiten und nur wenige Lieferanten, so der Verband.
Eine weitere Maßnahme ist die Abschaffung der Pflicht zum Kartenterminal bei AC-Ladestationen. Digitale Bezahlsysteme, wie sie mittlerweile in vielen Bereichen alltäglich sind, sind leicht installierbar und bieten den Nutzern Transparenz und Komfort, argumentiert der bne.
Die vorgeschlagenen Maßnahmen sind im Detail hier nachzulesen.
*Anmerkung der Redaktion: Danke JCW, die waren auch gemeint!
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Seit wann verbrauchen PV- und Windanlagen so viel Strom, dass es zu Lastspitzen kommt (erster Satz dieses Artikels)? Erzeugungsspitzen, die könnte ich mir vorstellen. Um die zu glätten, braucht es aber kein bidirektionales Laden (und Entladen), sondern bloß Demandside-Management, sprich: Etwas Leer-Reserve in der Autobatterie, die erst aufgefüllt wird, wenn genug Strom im Netz ist. Um auch mal etwas ins Netz zurückzuspeisen setzt man besser ausgediente Autobatterien ein, denen wegen stark verschlechterten Leistungsgewichts ein zweites Leben in stationären Anlagen geschenkt wird. Damit hält man auch das Brandrisiko der Autos kleiner. Entladen sollte man Autobatterien schon deshalb nicht, weil die dann, wenn sie gebraucht werden, umso plötzlicher geladen werden müssen, und das führt dann wirklich zu Lastspitzen, die man sich aber eben sparen kann, wenn man nicht auf die blöde Idee kommt, den mühsam geladenen Strom aus dem Auto wieder ins Netz zurückzuspeisen.
Das Zurückspeisen ins Netz könnten sich nur Autobesitzer leisten, deren Auto kaum für seinen eigentlichen Zweck benutzt wird. Da das aber eine ziemliche Verschwendung von Ressourcen (Rohstoffe, Platz) darstellt, sollte man es nicht noch fördern.
Perspektivisch sehe ich zwei sinnvolle Entwicklungen: Entweder kommt ein System von Wechselakkus für Automobile. Die können dann auch netzdienlich geladen und – wenn auch selten – entladen werden. Oder es kommt eine ganz neue Akkutechnologie, die mindestens robuster ist, als die gegenwärtigen, empfindlichen und gefährlichen Li-Ionen-Akkus, am besten aber sich auch schneller laden lassen, wie die Superbatterien von Skeleton
Bei (demnächst) üblichen 60 bis 100 kWh Akku und der durchschnittlichen mobilen Nutzung von unter 10 kWh am Tag wäre es pure Verschwendung und geradezu ein Frevel, diesen Speicher nicht millionenfach bidirektional zu nutzen. Da braucht auch in digitalen Zeiten niemand Angst zu haben, dass der Akku leer gesogen wird… lässt sich alles haarklein, ggf. mit KI unterstützt individuell mit großzügigem Puffer und in gesunden SOC Bereichen konfigurieren. Es ist ja auch nicht so, dass zum Netz große Mengen abgerufen werden… viel wertvoller ist die direkt zur Verfügung stehende Regelleistung, die da im Schwarm schnell und beliebig skalierbar und sogar regional bezogen bereitgestellt werden kann. Das rechnet sich dann für beide Seiten, bei Eisenphosphat Batterien mit bis zu 10000 Zyklen ist das ein Nobrainer. Es wird vermutlich erst mal mit V2H für das eigene Haus anfangen, denn da sind die Regularien noch relativ einfach einzuführen, V2G am Netz ist bei viel mehr Beteiligten komplizierter und wird wohl noch etwas dauern… ich gehe aber davon aus, dass E-Autos noch in diesem Jahrzehnt einen wichtigen Beitrag für schnelle Regelleistung im Netz leisten können.
Heute übliche E-Autobatterien liegen doch aber eher bei 1000 Zyklen, Volkswagen nennt „bis zu 3000 Zyklen bei modernen Lithium-Ionen-Akkus“. Für ein Auto reicht das natürlich locker, aber ein stationärer, netzdienlicher Speicher wird bei viel EE-Strom vermutlich einen Zyklus pro Tag fahren (oder mehr), schon um den PV-Strom mittags aufzunehmen und dann gegen Abend bzw. am frühen Morgen wieder einzuspeisen. Dafür reichen dann 3000 Zyklen kaum aus…
Da sollte man unterscheiden zwischen NMC Akkus und LFP Akkus. NMC Akkus haben nach derzeitigen Stand bei achtsamer Behandlung (meist max. 80% Ladung, selten auf 0%) ca. 1500 bis 2000 Zyklen, LFP kommen auf das Doppelte, teils sogar bis auf 6000-10000 Zyklen. Und wenn es um Regelleistung für das Netz geht, ist man sehr weit von einem Zyklus pro Tag entfernt. Hier sind die Mengen relativ gering, weil es nur um teure temporäre Ausgleichsleistung geht und nicht um die Menge. Ich denke, das wird sich in Zukunft auch in lukrativen Tarifen widerspiegeln, dass man im Gegenzug Überschüsse sehr günstig, vielleicht sogar umsonst beziehen kann. Sie müssen außerdem bedenken, dass die Belastung für den Akku bei der Rückspeisung sehr gering ist und er sich immer im gesunden SOC Bereich befindet… die Degradation ist hierbei nahezu vernachlässigbar. Man sagt, dass der Akku auf diese Weise sogar länger halt, als wenn er lange ohne jegliche Last ruht.
Letztlich ist es eine wirtschaftliche Frage, ob es sich rechnet. Attraktiv sollte es natürlich sein, ansonsten macht es keiner. Wie gesagt, mit großer Zyklenzahl und immer niedrigeren Batteriepreisen ist das aus meiner Sicht überhaupt keine Frage mehr. Wir erwarten noch weiter rasant sinkende Preise in diesem Jahrzehnt, zum Beispiel mit LFP statt NMC, mit einem günstigen Cell package oder Natrium statt Lithium… dann wird eine doppelte Nutzung auch aus ökologischer Sicht geradezu geboten sein.
Nutzt man den mobilen Speicher mit großen Speichermengen intensiver für das Haus, bekommt man ja auch eine ordentliche Gegenleistung. Die Speicherpreise des Autoakkus sind ja heute schon bei weitem niedriger, als für Hausspeicher. Und wenn man hier in der Nutzung dem Durchschnitt entspricht mit ca. 40 km pro Tag, dann kann man den Akku fasst nicht „kaputt“ bekommen… und selbst wenn, in 10 bis 15 Jahren wird der Preis für einen Austausch höchstens noch bei der Hälfte von den heutigen liegen. Wer täglich hunderte Kilometer fährt, der sollte sich das natürlich genau überlegen und ggf. den größeren LFP Akku wählen, wenn man auf Nummer sicher gehen möchte. Ich denke, dass auch die Autohersteller zunehmend in der Pflicht sein werden und eine doppelte Nutzung auch in den Garantieleistungen explizit erlauben müssen. Ich bin da aber zuversichtlich, dass da noch sehr viel kommen wird. Volkswirtschaftlich ist es meines Erachtens dringend geboten, diese gigantische Menge an Speicher nicht zu 95% auf dem Parkplatz stehend verkümmern zu lassen. Ich hoffe, das sieht auch der Gesetzgeber mit entsprechend zu schaffenden Rahmenbedingungen und Anreizen so…
@JCW
Man stelle sich vor man kommt von der Arbeit nach hause, steckt das auto ein, setzt sich auf den sofa und sagt via app: morgen fahre ich ca 60km.
jetzt weiß das Ladegerät wie weit es mindestens laden muss. Bei überschuss wird vollgemacht und bei mangel wird wieder aus der Batterie gezogen.
natürlich Zukunftsmusik und steigert nicht die Langlebigkeit der akkus, aber irgendwann wird das möglich sein und so ein Flächenddeckendes SG System eingeführt.
dadurch sparen wir uns tausende von stationären akkus
Die e-autos sind gekommen um zu bleiben. Die Ressourcen wären tatsächlich verschwendet, würden die eh-da Stehzeuge nicht ausgenutzt. Die nächsten Jahre werden sich die verfügbaren Batterie Kapazitäten noch etwas steigern, sind aber schon jetzt meist hoch genug um 10kwh zur Verfügung zu stellen. Die Zyklenfestigkeit leidet unter den Teilzyklen weniger als vollgeladen raumstehen.
Seit 20 Jahren trage ich übrigens so eine gefährliche Batterie in der Gegend herum, wie Millionen andere auch, die noch dazu von ihrem BMS auf das Äußerste gequält wird… Bitte FUD stecken lassen.
Mein Fronius Wechselrichter (10kw/p), könnte am Batterieausgang 10 kw DC mit 400v bereitstellen (echt cool). Absolut Bidirektional tauglich => der Wechselrichter steuert die Batterie (in diesem Fall das Auto). Andere Hochvolt Hybrid Wechselrichter können das auch.
Leider seit Jahren aber keine Wallbox dafür vorhanden, obwohl einfachste und billige Technik. Bitte hierbei auf die wenigen Kommunikationskomponenten am Stecker zwischen Wallbox und Auto schauen (2 Pins). Wir sehen aber nur „hochkomplexe Projekte“ von allen Seiten, die nix mit V2H zu tun haben.
Hier hat einer Angst vor dem Anderen gegen irgendetwas zu verstoßen.
Solange die Juristen und zentralen Stromversorger das Thema dominieren wird es keine Bidirektionale Ladestation & Energiewende geben.
@JCW ### Superbatterien von Skeleton### ES IST KEINE !!! Lesen sie mal genau die Information auf deren Webseite. Man sollte das Hochloben etwas einstellen und vorher rechnen. Ein F entspricht einer Watt Sekunde !!! Mein Wagen benötigt 145Wh für 1km – derzeit. Die Batteriespannung liegt bei 400V. Rechnen sie mal aus wieviel SuperKondensatoren das sind. Sie werden sich wundern.
### Entweder kommt ein System von Wechselakkus für Automobile. ### Haben die Chinesen seit 2008 !!! Alle Daten der gewechselten Akkus landen in einer Datenbank und werden dort ausgewertet. Daher sind solche Ausagen wie – die Zyklen reichen nicht aus …. – nicht haltbar. Man sollte einen Akku schonend laden/entladen in einer definierten Umgebung – NICHT super schnell laden und man muss es KÖNNEN ( es sollte nicht nur auf einem nett aufgemachten Zettel stehen !! )
@Ernst ### Volkswagen nennt „bis zu 3000 Zyklen bei modernen Lithium-Ionen-Akkus“###
Wer wurde da gefragt? Die haben doch keine Ahnung!! Der Akku ist fest eingebaut und wer liest den den aus, um Daten über Zyklen zu bekommen.
@RH ### Solange die Juristen und zentralen Stromversorger das Thema dominieren wird es keine Bidirektionale Ladestation & Energiewende geben ### korrekt, denn sie ist da – die Technik.
Der Stecker muss genormt werden um die DC des Wagens rauszuschalten, das Protokoll festgelegt und ein Energiemanagement vorhanden sein, etc.
Über V2G wird seit 14 Jahre fantasiert und fabuliert, aber solange nicht klar ist, wer das Sahnestück vom Backblechofen bekommt, passiert gar nichts, bzw. weitere 14 Jahre Diskussionen.
Wenn der Markt (wer ist das das: Der Steuerzahler, die Energiekonzerne im Verbund mit TSO & DSO oder ?) es fordert, dann muß eine Leistung auch bezahlt werden. Hier wird eine Kapazität gefordert.
Warum bezahlen „die Fordernden“ nicht 50% vom eAuto, mit der Maßgabe, das dieser dann auch ca. 12 Std an einer DC-BiDi-Wallbox steht, zzgl. natürlich der erforderlichen Infrastruktur: leistungstarke DC-Bidi-Wallbox plus sog. Smartmeter plus Kabelweg plus etc.
Und dies natürlich am Haus/Wohnort, denn der Arbeitgeber wäre ja mit Nägeln gepudert, wenn er diesen Irrsinn für „Fremde“ auf seinem Gelände zulassen würde. Für ihn wäre „smart-charging“ eine Option, unter der Voraussetzung, das er die Stellplätze mit PV Carports überdacht und ePKW Strom als Mitarbeiterbindung versteht (nine to five: 8 Std * 2,3 kW ergibt ca. 18,4 kWh, damit kommt fast jeder Mitarbeiter abends nach Hause und morgens an den Arbeitsplatz zurück 😉 ).
Und weitere Ladepunkte kommen vermutlich aus Zeitgründen (Autobahn: Keine Zeit muß weiter, und Supermarkt, ca. 30 min) nicht in Frage.
Und bei Laternenparkern schon gar nicht, denn der teuer gekaufte Strom wird vermutlich nicht ausreichend vergütet. Dazu ist der Infrastrukturaufbau ein noch größerer Irrwitz.
Von daher V2H:
Dessen Vorteile liegen sofort auf der Hand und regulatorisch gibt es keine offenen Punkte – oder nur konstruierte. Was leider fehlt sind Produkte: DC-BiDi-Wallboxen mit passender Leistung.
Und das Ganze ohne Cloudgedöns, etc., – Vernünftige Elektrotechnik und Schaltungstechnik reichen vollkommen aus.