Bidirektionales Laden : Vielversprechende Simulation für E-Auto als Stromspeicher

Elektroautos können mehr als umweltfreundliche Mobilität: Als flexible Hausspeicher in Kombination mit einer Photovoltaikanlage können sie die Unabhängigkeit vom Stromnetz steigern und Kosten senken. Dass das Potenzial vorhanden ist, zeigt die Bachelorarbeit von Christoph Paar im Studiengang Gebäude- und Energietechnik an der Hochschule Burgenland. In simulationsgestützten Analysen für ein typisches Wohngebäude untersuchte er verschiedene Größen von PV-Anlagen, Fahrzeugtypen sowie Lade- und Verbrauchsprofile – mit einem klaren Ergebnis: Vehicle-to-Home (V2H) hat das Potenzial, private Energiesysteme spürbar effizienter zu machen.

„Wer sein E‑Auto bidirektional laden kann, macht aus dem Parkplatz vor der Haustür einen Energiespeicher – und spart damit spürbar Kosten und CO₂“, erklärt Studienautor Paar. „Die Ergebnisse zeigen, dass sich der Strombezug aus dem Netz im Vergleich zu ungesteuertem Laden um bis zu 51 Prozent verringern lässt. Gleichzeitig steigt der Eigenverbrauch der PV-Anlage, und sowohl Einspeisung als auch Bezug werden intelligenter verteilt.“

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Ausgangspunkt der Arbeit sind aktuelle Zahlen: In Österreich waren laut Bundesverband Elektromobilität Österreich (BEÖ) bis Ende des letzten Jahres 257.717 Elektrofahrzeuge zugelassen. Mit einer durchschnittlichen Batteriekapazität von etwa 65 kWh ergibt sich daraus eine theoretische Speicherkapazität von rund 16,75 GWh – ein beträchtlicher Puffer, der bislang meist ungenutzt bleibt. Demgegenüber steht der typische Haushaltsverbrauch: Einpersonenhaushalte benötigen im Schnitt 1.900 kWh pro Jahr, Dreipersonenhaushalte etwa 4.200 kWh. Hier setzt V2H an: Überschüsse aus der PV-Anlage werden im Auto gespeichert und bei Bedarf ins Haus zurückgespeist.

Die Studie zeigt: Besonders groß ist der Nutzen, wenn die PV-Anlage klein bis mittelgroß dimensioniert ist und Erzeugung sowie Verbrauch nicht immer zeitgleich stattfinden. In diesen Szenarien sanken die jährlichen Stromkosten in Paars Simulation teils um über 1.400 Euro. Zudem konnten die CO₂-Emissionen pro Fahrzeug um bis zu 370 Kilogramm pro Jahr reduziert werden. Auch bei größeren PV-Anlagen bleibt V2H sinnvoll – der relative Zusatznutzen nimmt zwar ab, die Energieflüsse lassen sich aber weiter optimieren. „Der größte Effekt entsteht, wenn Photovoltaikerzeugung und Haushaltslast nicht perfekt übereinanderliegen“, weiß Paar. Dann könne das Fahrzeug als mobiler Speicher die Lücke zwischen Mittagssonne und Abendverbrauch schließen. 

Paars Arbeit zeigt: Eine intelligente Einbindung bidirektionaler Ladeinfrastruktur ist technisch machbar und sowohl ökologisch als auch ökonomisch sinnvoll. Sie liefert eine Grundlage für zukünftige Anwendungen, Weiterentwicklungen und Investitionen im dezentralen Energiemanagement. „Vehicle-to-Home ist technisch bereits möglich. Der breite Einsatz scheitert derzeit aber weniger an der Technik als an fehlenden Standards sowie an offenen Fragen zu Netzanschluss, Messung und Abrechnung. Mit der fortschreitenden europäischen Standardisierung und klaren regulatorischen Rahmenbedingungen ist zu erwarten, dass V2H ab den kommenden Jahren schrittweise im Eigenheim ankommt“, zeigt sich Paar zuversichtlich.