ChargePoint und Eaton: E-Autos mit V2X als Energiespeicher nutzen

Die Elektromobilität revolutioniert nicht nur den Verkehr, sondern gestaltet auch die Energiewelt neu. Angesichts des prognostizierten achtmal höheren Strombedarfs durch Elektrofahrzeuge bis 2040 sind innovative Lösungen gefragt, um die Netzstabilität zu gewährleisten. Eine Schlüsseltechnologie ist V2X (Vehicle-to-Everything), die das bidirektionales Laden ermöglicht. Strom fließt nicht nur ins E-Auto, sondern bei Bedarf auch wieder zurück ins Netz oder in Gebäude. E-Autos wandeln sich so von reinen Verbrauchern zu mobilen, flexiblen Energiespeichern, die aktiv zur dezentralen und nachhaltigen Energieversorgung beitragen. Diese Entwicklung wird durch Normen wie die ISO 15118-20 vorangetrieben und eröffnet neue Wertschöpfungsmodelle für Flotten- und Energiebetreiber.

Bidirektionales Laden – Vehicle-to-Everything (V2X) als Marktstandard

Das bidirektionale Laden erlaubt es Elektrofahrzeugen, Energie nicht nur aus dem Netz zu beziehen, sondern die gespeicherte Energie bei Bedarf auch wieder an andere Systeme abzugeben. Der Oberbegriff für diesen Zwei-Wege-Transfer des Energieflusses bezeichnet man als V2X (Vehicle-to-Everything). Mit V2X entwickelte sich das Elektroauto somit zum mobilen Energiespeicher und aktiven Partner des Energiesystems, der flexibel auf Signale wie z.B. Netzanforderungen oder Preisänderungen reagieren kann. Dabei stehen zwei Hauptanwendungen im Vordergrund:

• V2G (Vehicle-to-Grid): Der Storm wird gezielt ins öffentliche Netz zurückgespeist. Dies ist essenziell, um Lastspitzen abzufedern, die Netzfrequenz zu stabilisieren und so die gesamte Infrastruktur zu entlasten.
• V2B (Vehicle-to-Building): Die Fahrzeugbatterie versorgt Gebäude oder lokale Anlagen mit Energie. Dies schafft Autarkie bei Netzstörungen oder hilft, hohe lokale Stromnachfrage zu decken.

Demzufolge ist das bidirektionale Laden auf dem besten Weg, den Marktstandard zu definieren. Zudem wird die weitreichende Transformation durch klare Standards gefördert. Dabei regelt die ISO-Norm 15118-20 die technische Grundlage, die den standardisierten bidirektionalen Datenaustausch zwischen Fahrzeugen und Ladestationen regelt. In der Europäischen Union schreibt die Verordnung 2023/1804 vor, dass neue oder modernisierte öffentliche Ladepunkte diese Norm künftig unterstützen müssen, um die V2G-Fähigkeit zu gewährleisten.

E-Autos als Wertschöpfungsbaustein im Energiemarkt

Durch die zunehmende Zahl an Elektrofahrzeugen steigt auch der globale Energiebedarf. Folglich nehmen Studien an, dass der Bedarf zwischen 2025 und 2030 um das 2,4-Fache steigt und bis 2040 sogar auf das Achtfache wächst. Damit dieser Bedarf gedeckt werden kann, benötigt man innovative Lösungen wie das bidirektionale Laden von E-Fahrzeugen. Die Technologie sorgt dafür, dass in Zukunft Energie nicht nur vom Netz in die Batterie, sondern auch von dieser in das Netz gelangt. Dadurch entsteht ein vernetztes System, in dem Erzeugung, Speicherung und Nutzung miteinander kombiniert werden. Somit gestaltet sich das Laden mit V2X zu einem aktiven Wertschöpfungsbaustein. Die Ladepunkte leisten einen Beitrag zur Netzstabilisierung, des Lastenmanagements und der Energie-Balancierung, während Flotten- und Energiebetreiber von niedrigen Betriebskosten und höherer Versorgungssicherheit profitieren.

ChargePoint und Eaton: Die Express-V2X-Architektur in der Praxis

ChargePoint, ein führender Anbieter von Ladelösungen für E-Autos, und das Energiemanagementunternehmen Eaton entwickelten zusammen die Express-V2X-Architektur, die V2X nutzbar macht. Sie basiert auf einer hocheffizienten DC-Systemstruktur mit Ladeleistungen von 200 kW bis hin zu mehreren Megawatt. Demzufolge ist sie nicht nur schneller als herkömmliche Fahrzeuge, sondern auch vollständig ISO 15118-20-kompatibel und für künftige Marktanforderungen vorbereitet.

Die Lösung schafft ein skalierbares Gesamtsystem für Flotten und öffentliche Ladepunkte, das Ladehardware mit intelligenter Energietechnik verzahnt. Sie bietet folgende Vorteile:

• Wirtschaftliche Effizienz: Durch ein modulares Design reduzieren sich sowohl die anfänglichen Investitions- als auch die laufenden Betriebskosten um bis zu 30%. Gleichzeitig verringert sich der Flächenbedarf um bis zu 30% gegenüber herkömmlichen Anlagen.
• Hohe Leistung: Die Architektur unterstützt die Schnellladung von Pkw mit bis zu 600 kW und liefert Megawatt-Ladeleistungen für schwere Nutzfahrzeuge (z.B. Lkw).
• Intelligente Integration: Das System synchronisiert lokale erneuerbare Energiequellen, stationäre Batteriespeicher und Fahrzeugbatterien mit lokalen Energiemärkten, wodurch Netzengpässe effektiv ausgeglichen werden.

Die Expertise von Eaton ermöglicht dabei die vollständige Integration der Ladeinfrastruktur in Microgrid- und Energiemanagementsysteme. Diese Systeme steuern dezentrale Energiequellen (Solar, Wind) intelligent, erhöhen die Resilienz durch autarken Weiterbetrieb bei Netzausfällen und steigern die Kosteneffizienz. Das Resultat ist eine nahtlos vernetzte Infrastruktur, die Netzbelastungen mindert, die Versorgungssicherheit steigert und neue Erlösquellen für Betreiber generiert.

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