Bidirektionales Laden im Alltag: Feldtest liefert Erkenntnisse (Quelle: Hager)
Beim bidirektionalen Laden kann Strom nicht nur aus der Photovoltaikanlage in den Fahrzeugakku fließen, sondern auch wieder zurück ins Haus oder Netz gespeist werden. Damit wird das Auto zu einem flexiblen Energiespeicher und leistet einen wichtigen Beitrag zu einer klimafreundlichen und stabilen Energieversorgung.
Um die Praxistauglichkeit dieser Technologie zu prüfen, startete Hager zusammen mit seiner Marke E3/DC und Audi 2022 einen Feldtest unter Realbedingungen. Ziel: herausfinden, welchen Beitrag Vehicle-to-Home-(V2H-)Systeme im Alltag leisten können – technisch, wirtschaftlich und aus Sicht der Nutzer.
Zehn Einfamilienhäuser mit PV-Anlage, stationärem Speicher und bidirektionaler DC-Wallbox bildeten den Rahmen des Tests. Als Fahrzeuge kamen prototypische Audi e-tron-Modelle zum Einsatz, deren Entladung über den eigens entwickelten Shift-Mode gesteuert wurde. Über 24 Monate sammelte das Projektteam rund zehn Terabyte an Daten zu Ladeprofilen, Energieflüssen und Nutzerverhalten.
Mehr Autarkie und Effizienz für Haushalte
Die Kombination aus PV-Anlage und stationärem Speicher steigerte die Eigenversorgung der teilnehmenden Haushalte bereits um über 50 %. Durch die zusätzliche Nutzung der Fahrzeugbatterie stieg der Autarkiegrad weiter um bis zu 9 %.
Insgesamt wurden über 7000 kWh aus Fahrzeugbatterien zurück ins Haus gespeist. Das entspricht rund zwei Jahren Stromverbrauch eines durchschnittlichen Einfamilienhauses oder 30000 km Fahrleistung eines Audi e-tron.
Saisonale Unterschiede waren deutlich: Während im Sommer die PV-Erträge meist ausreichten, zeigte sich der größte Nutzen des bidirektionalen Ladens in den Übergangszeiten Frühling und Herbst, etwa zur Deckung des Strombedarfs von Wärmepumpen oder abendlicher Lastspitzen.
Shift-Mode als Herzstück der Effizienz
Ein zentrales Ergebnis des Feldtests war die hohe Effizienz des sogenannten Shift-Mode. Dabei wird die Energie aus der Fahrzeugbatterie zunächst in den stationären Heimspeicher übertragen, bevor sie im Haus genutzt wird. Diese Strategie reduziert die Aktivzeit der Fahrzeugbatterie und Elektronik um 85 %. Dies ist ein entscheidender Faktor für die Langlebigkeit der Systeme. Die konstanten Entladevorgänge bei etwa 4,5 kW sorgen zudem für stabile Energieflüsse mit hohem Wirkungsgrad und ermöglichen eine effiziente Nutzung der Fahrzeugbatterie bei gleichzeitig geringer zusätzlicher Belastung.
„Mit dem Shift-Mode haben wir eine Lösung geschaffen, die das bidirektionale Entladen im V2H-Einsatz alltagstauglich macht, effizient, sicher und schonend für das Fahrzeug“, erklärt Ulrich Reiner, Project Lead Innovation bei Hager.
Aber Technik allein genügt nicht. Das Verhalten der Anwender ist entscheidend. Im Durchschnitt steckten die Feldtest-Teilnehmer ihr Fahrzeug mindestens jeden zweiten Tag zu Hause an, meist in Erwartung hoher Solarerträge.
„Bidirektionales Laden funktioniert nur, wenn das Fahrzeug regelmäßig an der Wallbox angeschlossen ist“, erklärt Ulrich Reiner. „Das Energiemanagementsystem entscheidet dann selbst, ob die PV-Energie in den Speicher, das Fahrzeug oder ins Haus fließt. Das läuft ganz automatisch.“
Das System basierte auf dem E3/DC-Hauskraftwerk S10 E Compact mit V2H-ready-Schnittstelle, einer DC-Bidirektional-Wallbox und der Edison Connect Box als DC/DC-Wandler zwischen Fahrzeug und Heimspeicher. Diese Architektur ermöglichte die effiziente Nutzung der Fahrzeugenergie im Haushaltsnetz.