Das E-Auto als Stromspeicher? Was bidirektionalen Laden noch im Weg steht (DD#9)
Bidirektionales Laden gilt als einer der spannendsten Bausteine der Energiewende. Im Dings & Digital Podcast spricht Niklas Tüpker von slashwhy mit Andreas Piepenbrink, CEO von E3/DC, darüber, warum die Technologie bereit ist, Deutschland aber noch nicht.
Bidirektionales Laden ist technisch bereit, aber noch nicht in der Breite angekommen
Das E-Auto steht den Großteil des Tages still. In dieser Zeit könnte es günstigen Nachtstrom aufnehmen, ihn tagsüber ins Haus zurückgeben oder sogar am Markt als Flexibilität vermarkten. Die Technologie dafür existiert. Die Fahrzeuge werden besser. Die Wallboxen kommen. Und trotzdem skaliert bidirektionales Laden in Deutschland nicht.
Woran liegt das? Andreas Piepenbrink, CEO und Mitgründer von E3/DC, hat darauf klare Antworten. E3/DC gehört zu den führenden Anbietern für Hauskraftwerke und Energiespeicherlösungen in Deutschland und arbeitet seit über zehn Jahren an einer eigenen bidirektionalen Lösung. Im Gespräch mit Niklas Tüpker von slashwhy erklärt Andreas Piepenbrink, was bidirektionales Laden wirklich bedeutet und was sich strukturell ändern muss, damit das Potenzial endlich gehoben wird.
Hinweis: Dies ist Gespräch #2 von 4 zwischen Niklas Tüpker und Andreas Piepenbrink. Hier findest du das erste Gespräch über das Zusammenspiel von Digitalisierung und Energiewende.
Die wichtigste Erkenntnis:
Bidirektionales Laden ist technisch bereit. Zwei Millionen Elektroautos könnten heute schon das gesamte Flexibilitätspotenzial liefern, das Deutschland braucht. Was fehlt, sind keine Innovationen, sondern bezahlbare Fahrzeuge und Wallboxen sowie ein flächendeckender Smartmeter-Rollout und echte zeitvariable Netzentgelte. Die klassische Energiewirtschaft treibt das Thema bislang kaum voran. Hausbesitzer mit eigener PV-Anlage werden sich trotzdem für bidirektionale Wallboxen entscheiden, weil sich damit Geld verdienen lässt.
Das E-Auto als unterschätzter Energiespeicher
Wer heute ein Elektroauto fährt, denkt dabei vor allem an Mobilität. Dass dasselbe Fahrzeug gleichzeitig als rollender Energiespeicher funktionieren kann, der das Stromnetz stabilisiert, Eigenverbrauch optimiert und im besten Fall die eigenen Energiekosten drastisch senkt, ist noch kein Mainstream-Gedanke. Dabei ist die Grundidee denkbar einfach: Eine Autobatterie kann nicht nur geladen, sondern auch entladen werden. Ins Haus (Vehicle-to-Home), ins Netz (Vehicle-to-Grid), in ein anderes Fahrzeug (Vehicle-to-Vehicle) oder als Insellastversorgung für einzelne Verbraucher (Vehicle-to-Load).
Das Flexibilitätspotenzial hinter bidirektionalem Laden ist enorm. Zwei Millionen bidirektional fähige Fahrzeuge würden 100 Gigawattstunden Flexibilität bereitstellen, genau die Menge, die Deutschland heute benötigt, um Erzeugung und Verbrauch intelligent auszubalancieren. Die Frage ist nicht ob, sondern wann diese Fahrzeuge auf der Straße sind. Und wer das Thema bis dahin vorantreibt.
Die Antwort von Andreas Piepenbrink ist eindeutig: Die klassische Energiewirtschaft will es nicht. Der Prosumer schon. Und der Markt wird es richten.
Damit das gelingt, braucht es drei Dinge: Fahrzeuge, die bidirektionales Laden technisch unterstützen und per Software freigeben. Wallboxen, die flexibel genug sind, um unterschiedliche Fahrzeuge, Spannungslagen und Provider zu unterstützen. Und Rahmenbedingungen, die den wirtschaftlichen Anreiz überhaupt erst schaffen. An allen drei Fronten bewegt sich gerade etwas, aber unterschiedlich schnell.
Wenn du ein E-Auto hast, warum willst du dir eine normale Box kaufen, wenn du mit der bidirektionalen Wallbox Geld verdienen kannst?
Andreas Piepenbrink, CEO und Mitgründer von E3/DC
Fragen & Antworten aus der Folge Dings & Digital
Was versteht man unter bidirektionalem Laden und welche Formen gibt es?
Wer über bidirektionales Laden spricht, meint im Kern eine simple Erweiterung dessen, was ein Elektroauto ohnehin ist: ein rollender Energiespeicher. Die Batterie im Fahrzeug funktioniert nach demselben Prinzip wie die im Mobiltelefon, nur in einem anderen Maßstab. Normalerweise wird sie geladen und die gespeicherte Energie in den Motor entladen. Bidirektionales Laden erweitert dieses Prinzip: Die Energie kann auch nach außen abgegeben werden.
Andreas Piepenbrink unterscheidet dabei vier Anwendungsformen. Vehicle-to-Home (V2H) bedeutet, dass das Auto Strom ins Haus zurückspeist. Vehicle-to-Grid (V2G) bezeichnet die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz. Vehicle-to-Vehicle (V2V) ermöglicht das Laden eines anderen Elektrofahrzeugs. Und Vehicle-to-Load (V2L) erlaubt den direkten Anschluss einzelner Verbraucher an ein sogenanntes Inselnetz.
Technisch gibt es zwei Schnittstellen: eine Gleichstrom-Schnittstelle (DC) und eine Wechselstrom-Schnittstelle (AC). Andreas Piepenbrinks persönlicher Favorit ist die DC-Schnittstelle: „Mein persönlicher Favorit ist die DC-Schnittstelle, weil sie einfach flexibler und universeller einsetzbar ist." Der Grund: Bei AC-Schnittstellen greifen Ländernormen, was die internationale Standardisierung erschwert.
Welche technischen Voraussetzungen braucht bidirektionales Laden?
Bidirektionales Laden ist kein einzelnes Produkt, sondern ein Zusammenspiel mehrerer Komponenten. Andreas Piepenbrink nennt vier davon.
Erstens braucht es Fahrzeuge, die den Entladevorgang per Software erlauben. Die Freigabe passiert auf dem Fahrzeugsteuergerät, sie ist keine Hardwarefrage, sondern eine Softwareentscheidung der Hersteller. Zweitens muss das Fahrzeug über ein Kommunikationsprotokoll mit der Ladeeinrichtung sprechen können. Drittens braucht es eine bidirektionale Wallbox, die den Energiefluss in beide Richtungen steuern kann. Und viertens, für den echten Mehrwert, ein Smart Energy System, das den günstigen Strom zur richtigen Zeit ins Auto bringt und wieder herausholt.
„Aber sehr viel Software bereits genannt", sagt Andreas Piepenbrink trocken. Und das ist kein Zufall: Ohne intelligente Steuerung, ohne Prognosen und ohne Kostenautomatik lässt sich das Potenzial bidirektionalen Ladens nicht heben.
Ist bidirektionales Laden ein nettes Extra oder ein echtes Energiewende-Thema?
Andreas Piepenbrink beantwortet diese Frage mit einer Rechnung. 50 Kilowattstunden ist eine typische maximale Entlademenge pro Fahrzeug. Multipliziert mit zwei Millionen bidirektional fähigen Elektroautos ergibt das 100 Gigawattstunden. „Das ist das gesamte Flexibilitätspotenzial, was wir in Deutschland benötigen, Stand heute."
Die Frage ist also nicht, ob das Potenzial da ist. Die Frage ist, wer es heben will. Seine Einschätzung ist klar: „Die Energiewirtschaft, meine Meinung ist, die will das nicht. Aber der Prosumer will das." Und der Prosumer wird das Thema durchsetzen, mit oder ohne PV-Speicher, weil die wirtschaftliche Logik am Ende überzeugt:
„Wenn du ein E-Auto hast, warum willst du dir eine normale Box kaufen, wenn du mit der bidirektionalen Wallbox Geld verdienen kannst?"
Was sind die größten Hürden auf Seiten der Hersteller?
Der E-Auto-Markt steckt in einer konjunkturellen Krise. Erwartungen wurden überschätzt, Druck aufgebaut, Investitionen in Fertigungskapazitäten getätigt, und jetzt ist der Markt noch nicht bereit. „Die Elektroautos sind konjunkturell eine Katastrophe, weil man halt zu viel Erwartung hatte, weil man alles überschätzt hat, weil man einfach zu viel Druck aufgebaut hat."
Das trifft auch die Entwicklung bidirektionaler Funktionen. Engineeringtechnisch sind viele Hersteller noch nicht da, wo sie sein wollen. Der Wertverlust mancher Fahrzeuge ist für Andreas Piepenbrink ein Indiz dafür. Hinzu kommt die fehlende dritte Partei: Wer dem Stromnetz helfen will, braucht ein Netz, das das auch wollen und enablen muss. „Gibt es Stand heute in Deutschland keine Standards." Und die klassische Energiewirtschaft ist seiner Einschätzung nach schlicht nicht im Thema.
Was hält Kunden im Alltag vom bidirektionalen Laden ab?
Der Preis ist die erste Hürde. Eine bidirektionale Wallbox kostet etwa das Dreifache einer normalen Wallbox. Sie muss sich also bezahlt machen. Andreas Piepenbrink rechnet es durch: Wer nachts für 12 Cent lädt und tagsüber für 30 Cent entlädt, spart 18 Cent pro Kilowattstunde. Daraus lassen sich etwa 150 bis 200 Euro pro Jahr generieren.
Für E3/DC stellt sich das Problem anders dar. Das Geschäftsmodell basiert auf Hausenergieversorgung, die bidirektionale Wallbox lässt sich über Eigenstrom refinanzieren. Im Winter, wenn die PV-Anlage wenig liefert, wird das Auto zum zusätzlichen Speicher und ermöglicht eine deutlich höhere Kostenersparnis. Und als technisches Bonusfeature gibt es die Notstromversorgung: Bei einem Stromausfall lässt sich das Haus aus dem Auto heraus versorgen. „Rein technisch ist das eine schöne Geschichte."
Wer entscheidet, wann das Auto lädt und entlädt, und was ist der Software-Game-Changer?
Die Antwort ist eindeutig: das Energiemanagement. Es kann in der Wallbox sitzen, als Edge-Device im Keller hängen oder in der Cloud laufen. Bei E3/DC ist es direkt im Gerät integriert. Andreas Piepenbrink zieht den Vergleich zum Smart-TV: „Ich finde es einfach gut, wenn ein Fernseher von Haus aus smart ist. Unsere Geräte sind smart und deshalb brauchst du ja keine Gedanken machen."
Das Energiemanagement kennt den Verbrauch, kennt den Ladezustand und entscheidet im Verbund mit PV-Anlage und Speicher, wann das Auto lädt und wann es entlädt. In einer idealen Betriebsführung ist das Auto nur ein weiteres Asset im Gesamtsystem.
Der Software-Game-Changer ist laut Andreas Piepenbrink die Kombination aus Prognose und Kostenautomatik. Ist das Energiemanagement gut genug, weiß das Fahrzeug, wann es kostenoptimal entladen soll. „Das ist dann AI 360, so muss es eigentlich auch sein." Ohne Daten, Prognosen und Kostenautomatik lässt sich das eigentliche Ziel nicht erreichen: „günstigen, sauberen Strom zu handeln, zu verschieben."
Was muss sich ändern, damit bidirektionales Laden skaliert, und was würde Andreas Piepenbrink sofort ändern?
Zwei Voraussetzungen nennt Andreas Piepenbrink für die Skalierung. Erstens braucht es bezahlbare Fahrzeuge, die bidirektionales Laden unterstützen. Die werden kommen. Zweitens braucht es bezahlbare bidirektionale Wallboxen. Auch die werden kommen. Andreas Piepenbrink rechnet damit, dass es Ende 2026 fünf bis zehn solide Anbieter am Markt geben wird.
Sein persönlicher Wunsch für eine sofortige Änderung: ein flächendeckender Ausbau der Smartmeter und zeitvariable Netzentgelte. „Energie kostet nicht dasselbe immer und das muss man einfach auch dynamisieren." Förderung hält Andreas Piepenbrink für kontraproduktiv: Förderprogramme erzeugen Bullwhip-Effekte in der Industrie, die Nachfrage bricht ein, sobald sie wegfallen. Stattdessen wünscht er sich, dass Verteilnetzbetreiber bidirektionales Laden aktiv inzentivieren. „Warum soll deine Waschmaschine nicht aus meinem Auto laufen? Weil im Ortsnetz gibt es keinen Grund."
Fazit aus dem Gespräch mit Andreas Piepenbrink von E3/DC
Bidirektionales Laden ist kein Zukunftsprojekt. Die Technologie existiert, und die ersten Fahrzeuge unterstützen sie bereits. Was jetzt fehlt, sind bezahlbare Fahrzeuge und Wallboxen sowie die richtigen regulatorischen Rahmenbedingungen.
Ein konsequenter Smartmeter-Rollout und echte zeitvariable Netzentgelte würden mehr bewegen als jedes Förderprogramm. Die klassische Energiewirtschaft treibt das Thema bislang kaum voran. Hausbesitzer mit eigener PV-Anlage werden sich trotzdem für bidirektionale Wallboxen entscheiden, weil sich damit Geld verdienen lässt.
Den vollständigen Dings & Digital Podcast mit Andreas Piepenbrink gibt es jetzt auf Spotify und Apple Podcasts.
