Für das Pilotprojekt Bi-ClEVer werden speziell umgerüstete BMW i3 verwendet. (Quelle: Eon)
Beim bidirektionalen Laden von Elektrofahrzeugen kann der Strom nicht nur in Richtung der Batterie des E-Fahrzeug fließen, sondern bei Bedarf auch wieder ins Haus oder Stromnetz eingespeist werden. Eine Analyse im Pilotprojekt „Bi-ClEVer“ hat jetzt ergeben: Mit einer PV-Anlage und einem E-Fahrzeug mit 42-kWh-Batterie als Zwischenspeicher sind bis zu 51 Prozent Autarkiegrad im Jahresdurchschnitt möglich, wobei Winter, bewölkte Tage und Nächte eingerechnet sind. Neben der Energie, die für den Haushalt benötigt wird, wurde auch der Fahrstrom berücksichtigt.
Um diesen Autarkiegrad zu erreichen, werden die Ladezeiten des E-Fahrzeugs intelligent gesteuert, sodass die Batterie möglichst nur mit selbst erzeugtem Strom aus der PV-Anlage geladen wird. Ebenfalls untersucht wurde, wie sich ein zusätzlicher stationärer Batteriespeicher auswirkt: Damit lässt sich der Autarkiegrad des untersuchten Pilothaushalts sogar auf bis zu 59 Prozent erhöhen. Abhängig von individuellen Faktoren wie Verbrauch, Nutzungsverhalten sowie Größe von PV-Anlage und Speicher kann der jeweilige Autarkie-Wert sogar noch höher liegen. Würde man im Fall der Pilothaushalte mit dem E-Fahrzeug auf alle Speichermöglichkeiten und optimiertes Laden verzichten, läge ihr Autarkiegrad durch die Erzeugung von Solarstrom bei rund einem Viertel.
„Bidirektionales Laden wird eine Schlüsseltechnologie für die Energiewende und den Klimaschutz sein. Im Vergleich zu einem Haushalt ohne PV-Anlage und Stromspeicher, der mit dem deutschen Strommix beliefert wird, kann ein vergleichbarer Haushalt mit Solaranlage durch die Nutzung von bidirektionalem Laden auch ohne klassischen Batteriespeicher bis zu einer Tonne CO2 pro Jahr einsparen. Die Anwender werden somit unabhängiger vom Energiemarkt und tragen aktiv zum Umweltschutz bei“, so Benjamin Jambor, Geschäftsführer Future Energy Home bei Eon Deutschland.
Das energetische und finanzielle Optimum für die jeweiligen Kunden wird von einem Algorithmus automatisch herausgearbeitet und dann von der Steuereinheit, dem Home-Energy-Management-System umgesetzt. Somit erfolgen die Lade- und Entladevorgänge komplett automatisiert. Die Anwender können mittels App Vorgaben festlegen, zum Beispiel einen gewünschten Ladezustand des Fahrzeugs zu einer bestimmten Uhrzeit, einen immer geltenden Mindestladezustand oder ausschließlich solares Laden. Die Erhöhung der eigenen Solarstromnutzung durch bidirektionales Laden ist besonders attraktiv für diejenigen, die eine PV-Anlage und ein E-Fahrzeug, jedoch keinen Batteriespeicher haben, da die ohnehin vorhandene Batterie des E-Fahrzeugs als Speicher dienen kann.
Mark Ritzmann, Managing Director bei Eon Group Innovation gibt einen Ausblick auf die nächste Phase des Pilotprojekts: „Zur weiteren Optimierung der Ladetechnologie erproben wir zusätzliche technische Möglichkeiten: Dazu gehören fortlaufende Verbesserungen des Algorithmus – beispielsweise durch Wettervorhersagen oder durch die Analyse des individuellen Nutzungs- und Mobilitätsverhaltens der Hausbewohner. Durch die stetige Weiterentwicklung der Software wird es zukünftig noch mehr Optimierungs- und dadurch Einsparpotenzial geben.“
Weitere Anwendungsfälle, die neben der Autarkiegraderhöhung im Rahmen des Pilotprojekts bereits getestet werden, reichen vom Nutzen zeitvariabler Stromtarife bis hin zum Handel mit Strom. Perspektivisch könnten die Speicher von E-Fahrzeugen zudem als eine Art Schwarmbatterie fungieren, die mit ihrer bereitgestellten Flexibilität und intelligenter Vernetzung das Verteilnetz entlasten können.
Als wissenschaftlicher Partner begleitet ein Team der EBZ Business School das Bi-ClEVer-Projekt durch kontinuierliche Datenauswertungen der Piloteinsätze und mit einem Digital-Twin-Modell. Außerdem ist Bi-ClEVer angelehnt an das „Bidirektionales Lademanagement“ Projekt (BDL), an dem auch Bayernwerk, BMW und weitere Partner beteiligt waren. Die Anbindung von BiClEVer an BDL erfolgte über eine Verbundpartnerschaft mit der Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE).