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Bidirektionales Laden für Ihr Zuhause

Was ist Bidirektionales Laden?

"Bidirektional" bedeutet übersetzt „in zwei/beide Richtungen". Das Bidirektionale Laden bezeichnet hierbei die Fähigkeit von Elektroautos, die in ihren Akkus gespeicherte Energie bei Bedarf über eine Wallbox wieder zurück ins Stromnetz zu speisen. Der Strom der Antriebsbatterie Ihres E-Fahrzeugs wird dabei wieder entladen und fließt in die entgegengesetzte Richtung. Dies bedeutet, dass Ihr Elektroauto als mobiler Energiespeicher fungieren kann, der überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien speichert und bei Bedarf wieder abgibt.

Diese Technologie befindet sich aktuell noch in der Testphase. Die Vision des bidirektionalen Ladens ist es, dass eine ausreichende Anzahl von Elektroautos die Schwankungen im Stromnetz ausgleichen kann.

Der Markt für bidirektionales Laden und bidirektionale Wallboxen im Privatbereich befindet sich noch in einer frühen Entwicklungsphase. Aktuelle Herausforderungen sind derzeit insbesondere fehlende einheitliche Standards und Richtlinien, regulatorische Unsicherheiten sowie fehlende steuerliche Implikationen. Dennoch belegen weltweite Pilotprojekte die Praxistauglichkeit der Technologie und ihren positiven Einfluss auf die Energieinfrastruktur.

Zur Umsetzung benötigt es eine bidirektional fähige Wallbox und ein bidirektional ladefähiges Elektrofahrzeug mit einem bidirektionalem Bordladegerät. Ein Elektrofahrzeug wird mit Gleichstrom betrieben, während das häusliche Stromnetz Wechselstrom erfordert. Daher ist eine Umwandlung des Stroms notwendig, die vom Bordladegerät im Elektrofahrzeug durchgeführt wird. Ein intelligentes Energiemanagementsystem (EMS), stellt dann fest, wie viel Strom im Haus benötigt wird (V2H) oder wie viel Strom an das Energienetz abgegeben werden kann und darf (V2G). Hierzu wurde 2022 eine Norm festgelegt, damit Hersteller von bidirektionalen Wallboxen, Fahrzeugen und Energiemanagementsystemen miteinander kompatible Geräte entwickeln können, die ISO Norm 15118-20.

Die Kathrein Wallbox

Ein AC-Lader, dessen Hardware vom Hersteller bereits auf bidirektionales Laden vorbereitet wurde, ist die Kathrein KWB-AC40(-E). Sind die gesetzlichen Rahmenbedingungen für bidirektionales Laden geschaffen, erfolgt laut Hersteller die Aktivierung der Kathrein Wallbox über ein Software-Update. Dank einer Vielzahl an Schnittstellen und ihrer ISO 15118-Funktion ist die Wallbox auf das bidirektionale Laden nach heutigem Standard und Zusammenspiel aller Beteiligten, insbesondere Automobilhersteller, vorbereitet. Highlights der Kathrein KWB-AC40(-E):
  • Verfügt über eine Vielzahl an Schnittstellen
  • Hardware nach ISO 15118 für bidirektionales Laden vorbereitet
  • Einbindung in die PV-Anlage möglich
  • Integriertes Typ 2 Ladekabel
  • Made in Germany durch Premiumhersteller
  • Integrierter MID- (Kathrein KWB-AC40) zur kWh-genauen Abrechnung des Ladestroms
  • ODER Integrierter geeichter Zähler (Kathrein KWB-AC40-E) zur kWh-genauen Abrechnung des Ladestroms

Die Vorteile des bidirektionalen Ladens

- Zukunftsweisend ausrichten -

  • Energiekosten senken:

Durch Rückspeisung von Strom ins Netz oder Nutzung im Haushalt können Kosten reduziert werden.

  • Nachhaltigkeit fördern:

Weniger CO2 Emissionen durch optimierte Nutzung von erneuerbaren Energien.

  • Stromspeicherfunktion:

Nutzen Sie Ihr Auto als mobilen Stromspeicher für Spitzenzeiten.

  • Netzstabilität unterstützen:

Helfen Sie mit, das Stromnetz in Zeiten hoher Nachfrage zu stabilisieren.

Beim bidirektionalen Laden dient die Batterie des Elektrofahrzeugs u.a. als Zwischenspeicher, der sowohl geladen, aber auch entladen werden kann. Wird der in der Fahrzeugbatterie gespeicherte Strom genutzt, um externe Geräte, wie beispielsweise Werkzeuge oder sogar Haushaltsgeräte mit Strom zu versorgen, spricht man vom sogenannten "Vehicle-to-Load" (V2L). Dabei ist das Fahrzeug im sogenannten Inselbetrieb. Das bedeutet, dass das Fahrzeug nicht mit dem Stromnetz verbunden ist. Ein Adapter wird hierbei am Typ-2-Anschluss angesteckt, um so Strom zu entnehmen und damit ein elektrisches Gerät zu betreiben. Für diese Technologie ist ein bidirektionales Bordladegerät im Fahrzeug erforderlich sowie ein Adapter, der den Strom von einem Typ-2-Anschluss auf eine Haushaltssteckdose übertragen kann.

Beim bidirektionalen Laden dient die Batterie des Elektrofahrzeugs u.a. als Zwischenspeicher, der sowohl geladen, aber auch entladen werden kann. Wird der in der Fahrzeugbatterie gespeicherte Strom ins eigene Heimnetz (d. h. in ein privates Gebäude) zurück gespeist, spricht man vom sogenannten „Vehicle-2-Home“ (V2H). Beim V2H ist das Elektrofahrzeug mit dem Stromnetz des Hauses verbunden.

Beim bidirektionalen Laden dient die Batterie des Elektrofahrzeugs u.a. als Zwischenspeicher, der sowohl geladen, aber auch entladen werden kann. Wird der in der Fahrzeugbatterie gespeicherte Strom ins öffentliche Stromnetz zurück gespeist wird, spricht man vom sogenannten „Vehicle-2-Grid“ (V2G).

Der Begriff „bidi-ready“ hat sich im Marketing der Wallbox-Hersteller und Herstellern von Elektrofahrzeugen etabliert, um dem Markt zu signalisieren, dass das verkaufte Produkt zum heutigen Zeitpunkt noch
nicht in der Lage ist, bidirektionales Laden vollumfänglich umzusetzen, aber dies in Zukunft ohne
zusätzliche Hardware-Einbauten ermöglichen kann.
In den meisten Fällen ist angedacht, dass ein einfaches Softwareupdate ausreichen wird, um die
bidirektionale Ladefähigkeit entsprechend aktueller Normen zu ermöglichen. Ein solches Softwareupdate
kann über eine entsprechende Internetanbindung erfolgen. Da die entsprechende Hardware heute schon
auf die kommenden Anwendungsfälle ausgelegt wird, muss der Nutzer nach Herstellerangabe keine Werkstatt aufsuchen, um das Update durchzuführen.

Bidirektionale Wallboxen bieten zahlreiche Vorteile für die Integration und Nutzung erneuerbarer Energien. Sie ermöglichen es, überschüssigen Strom zum Beispiel aus Solar- und Windenergie im Elektroauto zu speichern und bei Bedarf ins Netz zurückzuspeisen. Dies trägt zur Stabilität des Stromnetzes bei und hilft, CO2-Emissionen zu reduzieren. Nutzer profitieren finanziell durch Vergütungen für die Rückspeisung und die Nutzung von selbst erzeugtem Strom, was langfristig zu erheblichen Kosteneinsparungen führen kann.

Der Markt für bidirektionales Laden und bidirektionale Wallboxen im Privatbereich wächst stetig, obwohl er noch relativ jung ist. Die Technologie befindet sich noch in der Entwicklungsphase, was sich in fehlenden einheitlichen Standards und regulatorischen Unsicherheiten widerspiegelt. Um Strom ins Netz zurückzuspeisen, sind technische Lösungen wie DC-Ladestationen oder AC-Wallboxen sowie kompatible Fahrzeuge mit entsprechenden Bordladegeräten erforderlich. Herausforderungen bestehen weiterhin in der Kommunikation zwischen Elektrofahrzeug, Wallbox und Stromnetz sowie in der Verfügbarkeit und den Kosten der Batterien.

Eine aktuelle Hürde ist, dass nur wenige Fahrzeuge das sogenannte Vehicle-to-Grid (V2G)- und Vehicle-to-Home (V2H)-Laden unterstützen. Dennoch zeigen weltweite Pilotprojekte, dass die Technologie praxistauglich ist und einen positiven Einfluss auf die Energieinfrastruktur haben kann.

Eine auf das bidirektionale Laden vorbereitete Wallbox, wie die Kathrein KWB-AC40, ist eine fortschrittliche Ladestation, die hardwareseitig für das bidirektionale AC-Laden mit geeigneten Elektrofahrzeugen vorbereitet ist. Mit intelligenten Steuerungsalgorithmen ermöglicht sie die Nutzung von überschüssigem Strom aus erneuerbaren Energien, was sowohl die Netzstabilität unterstützt als auch die Energiekosten senkt.

Sobald die gesetzlichen Rahmenbedingungen für bidirektionales Laden geschaffen sind, kann die Aktivierung laut Hersteller über ein Software-Update erfolgen. Dank zahlreicher Schnittstellen, der einfachen Anbindung an eine PV-Anlage, einem integrierten MID- (bei der Kathrein KWB-AC40) bzw. eichrechtskonformen Zähler (bei der Kathrein KWB-AC40-E) zur kWh-genauen Abrechnung des Ladestroms und der V2G-Funktion nach ISO 15118 ist die Wallbox für die Zukunft gerüstet.

Die fortschrittlichen Steuerungsalgorithmen der KWB-AC40(-E) ermöglichen ein intelligentes Energiemanagement, das den Lade- und Entladevorgang optimiert, um die Netzstabilität zu unterstützen und die Energiekosten zu minimieren. Zudem kann das Fahrzeug überschüssigen Strom aus Solar- oder Windenergieanlagen speichern und bei Bedarf wieder abgeben, was zur besseren Nutzung erneuerbarer Energien beiträgt.

Bidirektionale Ladestationen sind von großer Bedeutung, da sie nicht nur Elektrofahrzeuge laden, sondern auch Energie ins Netz zurückspeisen können, was zur Stabilisierung der Stromversorgung beiträgt. Sie können als Notstromquelle dienen und helfen, Netzschwankungen auszugleichen. Auch die Bundesregierung erkennt dies an und plant, steuerliche Regelungen für bidirektionales Laden zu vereinfachen, um bürokratische Hürden abzubauen und die Elektromobilität zu fördern.

Ungeklärt bleibt jedoch die Frage, wie beispielsweise steuerlich damit umgegangen wird, wenn ein Arbeitnehmer sein E-Auto steuerbegünstigt beim Arbeitgeber lädt und den dort geladenen und gespeicherten Strom später nutzt, um beispielsweise über Vehicle-to-Home private Geräte mit Strom zu versorgen oder die Energie sogar gegen Geld wieder ins Netz einspeist.

Das Jahr 2026 könnte eine bedeutende Wende im Bereich des bidirektionalen Ladens markieren, da diese Technologie, die es Elektroautos ermöglicht, sowohl Energie aus dem Netz zu beziehen als auch zurückzuspeisen, zunehmend an Bedeutung gewinnt. Verschiedene Faktoren deuten darauf hin, dass die Technologie bis dahin weitgehend marktreif sein wird.

Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist das Projekt "BDL Next – Ermöglichung des bidirektionalen Massenladens" der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V. (FfE), das bis Oktober 2026 läuft. Ziel des Projekts ist es, die Technologien und Prozesse rund um das bidirektionale Laden massenmarkttauglich zu machen und eine nahtlose Integration in bestehende Energiesysteme zu gewährleisten.

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) plant zudem, bis 2025 die rechtlichen und technischen Standards für bidirektionales Laden zu etablieren. Dadurch könnte die Technologie 2026 flächendeckend eingeführt werden. Das Ministerium hat sich zum Ziel gesetzt, Herausforderungen wie die rechtliche Abrechnung von Stromflüssen und die Harmonisierung europäischer Standards anzugehen.

Auch die Pläne führender Automobilhersteller sind ein wichtiger Schritt zur Marktreife bis 2026. General Motors hat angekündigt, bis 2026 alle batterieelektrischen Modelle auf ihrer Ultium-Plattform mit bidirektionalem Laden auszustatten. Toyota arbeitet ebenfalls an bidirektionalem Laden und hat ein Forschungsprojekt mit San Diego Gas & Electric Company (SDG&E) gestartet, um die Integration von Elektroautos in das Stromnetz zu testen.

Ein weiteres Beispiel für Innovation in diesem Bereich ist Nissan, der als erste Automobilmarke in Großbritannien eine Netz-Zertifizierung erhalten hat. Der japanische Automobilhersteller plant, ab 2026 bezahlbares, bidirektionales On-Board-Laden für ausgewählte Elektrofahrzeuge anzubieten. Auch im Segment der elektrischen Nutzfahrzeuge und Kleinbusse tut sich etwas: Kia plant laut Presseberichten, 2025 einen Konkurrenten zum elektrischen VW Bulli auf den Markt zu bringen. Dieses Fahrzeug wird dank einer AC-Ladeleistung von 22 Kilowatt auch an Wechselstromstationen geladen werden können und ist mit einer Vehicle-to-Grid-Technologie ausgestattet, die es ermöglicht, überschüssige Energie gewinnbringend ins öffentliche Netz einzuspeisen.

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Fragen zu ADAC e-Charge Home ? Wir helfen gerne!

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