Studie untersucht bidirektionales Laden in gemeinschaftlich genutzten Parkhäusern

„Wie kann das teure Batteriespeicherpotenzial der Elektrofahrzeuge während ihrer Ruhezeiten aktiv und netzdienlich genutzt werden?“ Dieser Frage, die in letzter Zeit zum Beispiel von NRW-Energy4Climae und e-mobil BW oder dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE untersucht wurde, geht auch eine Studie des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO nach, wobei hier die Situation in gemeinschaftlich genutzten Parkhäusern (oder Parkplätzen) von Wohnquartieren im Fokus stand.

Die derzeit noch bestehenden Regularien erlauben keine Rückspeisung von Strom aus Batterien in das öffentliche Netz, was – neben etlichen anderen sinnvollen Nutzungen – auch das bidirektionale Laden und Entladen von Elektroautobatterien als „Vehicle to Grid“ (V2G) erschwert. Eine regulatorisch weitaus einfachere Möglichkeit besteht aber in der Rückspeisung aus dem Elektroauto in private Hausnetze, also „Vehicle to Home“ (V2H). Dies ist der Ausgangspunkt für die vom Fraunhofer IAO vorgelegte „simulationsbasierte Potenzialanalyse“, die auf rund 90 Seiten den „Einsatz extern geladener bidirektionaler Elektrofahrzeuge und Ladeinfrastruktur in Wohngebieten“ untersucht. Es geht also nicht, wie in vielen anderen Untersuchungen zum bidirektionalen Laden, um das Be- und Entladen für die Nutzung im Einfamilienhaus, sondern um Konzepte für ganze Wohnquartiere. Diese Option, heißt es in der Studie, könne „insbesondere für Mehrfamilienhäuser mit gemeinsamem Netzanschluss und Tiefgarage relevant sein“.

Die Studie untersucht das Thema durch Expertenbefragungen, Online-Umfragen und Simulationen. Eine wichtige Voraussetzung sieht die Autorengruppe im Aufbau von Ladeinfrastruktur durch Arbeitgeber. Zu den zentralen Voraussetzungen für die Wirtschaftlichkeit von V2H-Konzepten gehört demnach, dass „der Preis für das Laden des Elektrofahrzeugs am Arbeitsplatz um 5 bis 10 Cent je Kilowattstunde niedriger ist als zu Hause im Wohnquartier“. Weiterhin haben Fahrzeuge mit größeren Batterien ein höheres ökonomisches Potenzial für die untersuchten V2H-Anwednungen als solche mit geringerer Kapazität. Zusätzliche stationäre Batteriespeicher sind in einer solchen Infrastruktur hingegen grundsätzlich unrentabel; dies gelte selbst bei noch ausstehenden Preissenkungen.

Photovoltaik rechnet sich

Anders verhält es sich mit Photovoltaik-Anlagen, hier gilt die Regel, dass die erzielbaren Einsparungen mit der Größe der Anlage steigen. Unter Umständen seien hierbei zudem dann doch nützliche Effekte durch einen – kleinen – Batteriespeicher erzielbar. Der nämlich könne dazu beitragen, die Zyklenzahl der Elektroautobatterien zu reduzieren. Diese wiederum, beziehungsweise die Angst vor einer möglicherweise schnelleren Degradation der Autobatterien durch die V2H-Nutzung, wurde in Befragungen als eines von zwei wichtigen Akzeptanzproblemen identifiziert. Das zweite ist die Angst vor einer begrenzten Reichweite. Logischerweise machen V2H-Anwendungen, wie bidirektionales Laden überhaupt, dann am meisten Sinn, wenn im Elektroauto normalerweise nur die für kurze Strecken nötige Energiemenge verbleiben muss.

Gleichzeitig bietet die Nutzung von V2H auch eine große Reserve für möglicherweise kurzfristig erforderliche Ladevorgänge: Wenn der Netzbetreiber in bestimmten Situationen nicht genügend Ladeleistung bereitstellen kann, lassen sich die nicht benötigten Reserven aus anderen Elektroautos nutzen. Dies ist auch eine besonders wichtige Möglichkeit zur Nutzung überschüssiger Energie aus einer Photovoltaik-Anlage.

Unterm Strich, so das Fazit der Studie, könnte eine V2H-Infrastruktur im untersuchten Anwendungsfall bei ausgewogener Dimensionierung und Einsatz eines intelligenten Energiemanagementsystems aus Elektrofahrzeugen „effektive temporäre Batteriespeicher“ machen: „Ihre intelligente Nutzung kann eine zusätzliche Investition in stationäre Batteriespeicher überflüssig machen. Ein intelligenter Betrieb dieser Fahrzeuge trägt deutlich zur Spitzenlastreduktion bei.“