Studie zum bidirektionalen Laden: V2G-Laden könnte Stromnetze entlasten, Geld sparen und schadet der Batterie laut einer Studie der RWTH Aachen weit weniger als gedacht.
Bekanntlich ist die Batterie das teuerste Bauteil eines Elektroautos und auch das Bauteil über das am häufigsten diskutiert wird. Ein Punkt, der oft im Gespräch ist, ist die Auswirkung von Ladezyklen auf die Lebensdauer. Allgemeiner Konsens scheint zu sein, dass viele Ladezyklen sich negativ auf die Lebensdauer der Batterie auswirken. Doch ist das wirklich der Fall?
Eine Studie der Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH) in Kooperation mit The Mobility House betrachtet die langfristigen Auswirkungen von Ladevorgängen auf die Batterie. Dabei wurden Simulationen zu den folgenden Ladearten durchgeführt:
Die Studie ergibt, dass das unmittelbare Laden (V1G) die schlechteste Option darstellt. Bei diesem Ladetyp wird das Auto an den Strom angeschlossen und lädt sofort und vollständig auf, ohne Strompreis und Netzauslastung zu berücksichtigen. Die Batterie wird also nicht monetarisiert und die Art des Ladens führt zu schneller Alterung der Batterie. Es sollte nach Angabe der Autoren also auf jeden Fall intelligent geladen werden.
Beim intelligenten Laden wird das Fahrzeug an den Strom angeschlossen, geladen wird aber bei günstigen Strompreisen unter Berücksichtigung der Netzkapazitäten und dem Ladestand der Batterie. Laut der Studie beträgt die reduzierte Alterung der Batterie bei dieser Ladeart nach zehn Jahren zwischen 3,3 und 6,8 Prozentpunkten.
Nach Angabe der Autoren kann diese Art des Ladens, unter Berücksichtigung des aktuellen Energiemarkts, über zehn Jahre einen Mehrwert von 2.000 bis 4.000 Euro brutto einbringen.
Beim bidirektionalen Laden (V2G) wird das Fahrzeug an den Strom angeschlossen und kann sowohl laden als auch überschüssigen Strom in das Netz einspeisen. Laut der Studie beträgt die zusätzliche Alterung durch das bidirektionale Laden zwischen 1,7 und 5,8 Prozentpunkten. Also je nach Zelltyp einem Kapazitätsverlust von 0,9 bis 3,1 kWh oder 5,8 bis 19,2 Kilometer Reichweite nach WLTP.
Diese Kapazität kostet heute etwa 100 bis 300 Euro brutto Investition. Über zehn Jahre hinweg soll es den Kunden aber ein Mehrwert von 6.000 bis 10.000 Euro brutto einbringen.
Obwohl bidirektionales Laden wirtschaftliches Potenzial aufweist, müssen momentan erst einige Tausend Euro investiert werden. Die Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V. (FfE) in München hat 2024 im Auftrag des ADAC eine Studie unter dem Titel „Bidirektionales Laden – Anwendungsfälle aus Nutzersicht“ durchgeführt. Darin ermittelt die Forschungsstelle folgende zusätzliche Kostenkomponenten für das bidirektionale Laden von Elektrofahrzeugen:
Die Autoren fassen zusammen, dass ab 2024 die Anschaffung und Installation der Wallbox sowie der Messstellenbetrieb und das Energiemanagement zu Mehrkosten in Höhe von etwa 2.700 bis 5.800 € gegenüber dem Direktladen führen. Dabei soll die Anschaffung der Wallbox mit Abstand den größten Kostenfaktor darstellen. In den kommenden Jahren sollen die Mehrkosten signifikant sinken, was auf die erwartete Kostendegression des Anschaffungspreises der Wallbox zurückzuführen ist. So sollen 2030 die Mehrkosten etwa zwischen 1.200 und 3.100 Euro brutto liegen.
Bei einer zeitnahen Investition in bidirektionales Laden und einem geplanten Amortisationszeitraum von zehn Jahren bedeutet dies, dass sich Kostenersparnisse in Höhe von 300 bis 600 Euro brutto pro Jahr durch die bidirektionale Ladestrategie einstellen müssten, um die Anschaffung finanziell zu rechtfertigen. Bei einer Investition ab 2030 könnten jährliche Kostenersparnisse von rund 100 bis 300 Euro brutto für den Nutzenden das bidirektionale Laden bereits profitabel machen.
Neben den Mehrkosten stellt auch die Verfügbarkeit geeigneter Fahrzeuge noch eine Hürde dar. Derzeit gibt es nur wenige Elektroautos, die serienmäßig bidirektional laden können. Hersteller wie Volkswagen haben jedoch angekündigt, die Technologie in Zukunft standardmäßig in ihre Modelle zu integrieren.
Sollte sich dieser Trend durchsetzen, könnten zusätzliche Kosten für ein bidirektionales Fahrzeug entfallen – zumindest bei bestimmten Modellklassen. Damit würde sich die Wirtschaftlichkeit von V2G deutlich verbessern und die Einstiegshürde für Nutzende sinken.
Bidirektionales Laden (V2G) gilt als eine Schlüsseltechnologie für die Elektromobilität. Studien wie die der RWTH Aachen und des FfE bestätigen, dass die wirtschaftlichen Potenziale groß sind – von geringerer Belastung des Stromnetzes bis hin zu Einsparungen bei Stromkosten. Aktuell bremsen jedoch die hohen Investitionskosten für Wallboxen, Messtechnik und Energiemanagement den flächendeckenden Einsatz.