POWER YOUR BUSINESS!
CHARGE UP YOUR DAY!
ELECTRIFY YOUR MOBILITY
Bidirektionales Laden – Meilenstein in der Elektromobilität
Heute sind E-Autos vor allem fortschrittliche, umweltfreundliche Fortbewegungsmittel. Doch schon bald werden E-Autos – dank bidirektionalem Laden – als dezentrale Stromspeicher unterwegs sein. Statt die meiste Zeit einfach vollgeladen auf Parkplätzen rumzustehen, tragen E-Autos künftig zur Energieautarkie zu Hause und zur Entlastung der allgemeinen Stromnetze bei. Denn Strom aus Fahrzeugbatterien kann zukünftig sowohl ins heimische als auch ins öffentliche Netz zurückfließen.
Wann E-Autos in Deutschland als Stromspeicher genutzt werden dürfen und wie bidirektionales Laden genau funktioniert, erfahren Sie hier.
Was ist bidirektionales Laden?
Bidirektionales Laden, kurz BiDi-Laden, ermöglicht sowohl das Auf- als auch das Entladen der Fahrzeugbatterie. Dies eröffnet viele Möglichkeiten zur Energieoptimierung und -nutzung. Unter dem Begriff Vehicle-to-Everything (V2X) werden alle Möglichkeiten des bidirektionalen Ladens zusammengefasst. Je nach Szenario gibt es weitere, spezifische Begriffe:
Vehicle-to-Home (V2H)
Das bidirektionale Laden zu Hause wird als Vehicle-to-Home (V2H) bezeichnet. Hausbesitzerinnen und Hausbesitzern genügen dadurch beispielsweise kleinere, günstigere Stromspeicher für ihre PV-Anlage, wenn sie ihr E-Auto nutzen, um überschüssigen Solarstrom zu speichern. Mit BiDi-Laden kann dieser Strom bei Bedarf über die Wallbox wieder ins Haus- oder Stromnetz zurückgespeist werden. Und das lohnt sich im Vergleich zu heute verbreiteten Heimspeichern: Mit den üblichen Batteriekapazitäten von Elektrofahrzeugen (häufig über 50–60 kWh) könnte der Strombedarf einer vierköpfigen Familie rechnerisch für rund 4 Tage gedeckt werden.
Forschungsprojekte zeigen, dass sich der Autarkiegrad bzw. der Eigenverbrauch selbst erzeugter Energie mit dem bidirektionalen Laden auf bis zu 80–90 % erhöhen lässt – natürlich abhängig von der Nutzung des Fahrzeugs.
Vehicle-to-Grid (V2G)
Bei Vehicle-to-Grid (V2G) fließt der Strom via Wallbox direkt ins öffentliche Stromnetz. Dies hat 2 entscheidende Vorteile:
- Elektroautofahrerinnen und Elektroautofahrer können in Zeiten hoher Stromnachfrage und schwankender Energieversorgung aus erneuerbaren Quellen aktiv zur Netzstabilität beitragen.
- Die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen nimmt durch den Einsatz von E-Autos als dezentrale Stromspeicher ab. Elektromobilität verstärkt damit ihre Schlüsselrolle für eine nachhaltige Energiezukunft.
Für die Einspeisung ins öffentliche Netz könnten Fahrerinnen und Fahrer von Elektroautos künftig sogar finanziell entlohnt werden. Erste Anbieter von entsprechenden V2G-Stromtarifen sind bereits auf dem Markt.
Vehicle-to-Building (V2B)
Mit dem Begriff Vehicle-to-Building (V2B) werden häufig Anwendungen im gewerblichen Bereich bezeichnet. So kann das bidirektionale Laden z. B. bei der Kappung von Spitzenlasten helfen oder die lokale Stromversorgung unterstützen.
Weitere Varianten
Vehicle-to-Device (V2D) oder auch Vehicle-to-Load (V2L) ermöglicht die direkte Nutzung des im Fahrzeugakku gespeicherten Stroms zum Betreiben und Laden verschiedener Geräte. Und von Vehicle-to-Vehicle (V2V) wird gesprochen, wenn ein anderes Elektroauto geladen wird.
Wie funktioniert bidirektionales Laden?
Bidirektionales Laden funktioniert nicht nur mit einer Softwareänderung oder per Update. Die Normreihe ISO 15118 regelt die Kommunikation zwischen Elektrofahrzeugen und Ladestationen. Dabei ergänzt sie die herkömmliche Kommunikation über die Pulsweitenmodulation (PWM) gem. IEC 61851-1. Auf Basis einer leistungsfähigen Powerline Communication (PLC) wird ein detaillierter Informationsaustausch zwischen Fahrzeug und Ladestation ermöglicht. Mit der neuesten Anpassung der ISO 15118-20 AMD1 sind die notwendigen Ergänzungen für das bidirektionale Laden in die Norm eingebracht worden.
Aber es braucht mehr: Beim bidirektionalen AC-Laden werden die Funktionen zwischen Fahrzeug und Wallbox aufgeteilt. Im Fahrzeug ist mit dem On-Board-Charger die Komponente verbaut, welche schlussendlich den Wechselstrom erzeugt und zurückspeist. Die Wallbox agiert wie eine intelligente Schaltzentrale, die permanent mit dem Elektroauto und dem Stromnetz kommuniziert und den Energiefluss zwischen beiden überwacht und synchronisiert.
Das ganze System muss entsprechend der Vorgaben der Netzbetreiber unabhängig zertifiziert und die fachgerechte Installation nachgewiesen werden, um für Anwenderinnen und Anwender eine sichere Funktionsweise zu gewährleisten.
Wie bidirektionales Laden in Zukunft die Elektromobilität revolutioniert
Am Beispiel von 4 Usecases
Eigenverbrauchsoptimierung
Das E-Auto als Stromspeicher
- PV-Anlage erzeugt Überschussstrom, der intelligent ins E‑Auto geladen wird, statt ins Netz zu fließen.
- Das E‑Auto dient als flexibler Energiespeicher, der Energie je nach Bedarf ins Haus zurückspeist (Vehicle-to-home – V2H).
- Strom wird aus dem Fahrzeug genutzt, wenn keine PV-Erzeugung anliegt oder Netzstrom teuer ist.
- Der Haushalt nutzt so mehr eigene Solarenergie und verschiebt Lasten gezielt.
Notstromversorgung
Energie auch während des Blackouts
- Das E‑Fahrzeug stellt bei Stromausfall sofort verfügbare Notstromleistung bereit.
- Das Haus wird über das Fahrzeug versorgt, wenn das Netz ausfällt.
- Ein Energiemanagementsystem steuert priorisierte Verbraucher und die verfügbare Energie im Fahrzeug.
Optimierte Spitzenlastkappung
Teure Energiespitzen im Unternehmen vermeiden
- Parkende Firmenfahrzeuge oder Mitarbeiterfahrzeuge dienen tagsüber als zusätzliche Energiespeicher.
- Bei hohen Lastspitzen speist der Fuhrpark kontrolliert Energie zurück ins Unternehmensnetz.
- Das Lademanagement koordiniert Lade-/Entladevorgänge nach Lastkurve, Produktionszeiten und Tarifen.
Lokale Stromversorgung im Quartier
Gemeinschaftliche Energieversorgung
- Mehrere Haushalte oder ein Quartier nutzen E‑Autos als verteilte Energiespeicher, die Energie im lokalen Netz bereitstellen.
- PV-Überschüsse werden gemeinschaftlich gespeichert und bedarfsgerecht in der Nachbarschaft genutzt.
- Das bidirektionale Laden unterstützt Mikronetze oder Quartiersspeicherstrukturen.
- Das verringert den Netzausbau und ermöglicht neue Geschäftsmodelle.
Anforderungen an das E-Auto
Aktuell gibt es immer mehr E-Fahrzeuge, die bidirektionales Laden (BiDi-Laden) unterstützen. Die umgesetzten Technologien unterscheiden sich darin, ob das BiDi-Laden mit Wechselstrom (AC-BiDi-Laden) oder mit Gleichstrom (DC-BiDi-Laden) unterstützt wird. Viele Fahrzeughersteller zeigen bereits proprietäre Lösungen zum DC-BiDi-Laden auf dem Markt. Parallel wird jedoch auch an interoperablen AC-BiDi-Lösungen gearbeitet, die ein herstellerübergreifendes Gesamtsystem ermöglichen.
- Beim DC-BiDi-Laden ist der Wechselrichter zum Erzeugen des notwendigen Wechselstroms in der Wallbox verbaut. Das macht die Wallbox teuer und benötigt viel Platz. Der Vorteil liegt aber darin, dass das Fahrzeug hier keine Anpassung an die Netzparameter vornehmen muss, da dies in der fest installierten Wallbox passiert. Somit ist dieses System vergleichbar zu bekannten Einspeisungen wie z. B. PV-Anlagen.
- Beim AC-BiDi-Laden ist das im Fahrzeug verbaute On-Board-Ladegerät, auch On-Board-Charger genannt (OBC), für diese Anpassung ausgelegt. Die Wallbox kann dann deutlich platzsparender und günstiger ausfallen. Die Netzparameter werden dabei durch die Wallbox an das Fahrzeug übertragen und überwacht.
Hardware-Änderungen erforderlich
Die konkreten Anforderungen hierfür werden erstmalig in der neuen Edition der Produktnorm für Ladestation IEC 61851-1 Ed. 4 beschrieben, die Anfang 2027 veröffentlicht werden soll. Eine reine ISO-15118-Kompatibilität der Wallbox reicht somit nicht aus, um diese BiDi-fähig zu machen. Im Vergleich mit heute erhältlichen Wallboxen müssen auch Hardware-Änderungen erfolgen.
Warum gibt es noch kein bidirektionales Laden?
Regulatorische Hürden und Kosten
Die bidirektionale Ladetechnologie ist vielversprechend, aber es gibt noch einige Herausforderungen und Hürden zu überwinden: von der Erhöhung der Eigenbedarfsoptimierung und Autarkie im Privatsektor (V2H) bis hin zur Bereitstellung und Nutzung von Regelenergie und Nachbarschaftsversorgung bei Blackout (V2G).
Neben dem Abschluss der Standardisierungsarbeiten hat die Nationale Leitstelle Ladeinfrastruktur bereits einige regulatorische Hürden für flächendeckendes BiDi-Laden aufgezeigt und konkrete Handlungsempfehlungen für die Politik abgeleitet. Ungeklärte Details zu Steuerrecht, Netzentgelten, Strompreis oder Datenschutz sind im Masterplan II der Bundesregierung adressiert und zum Teil auch schon umgesetzt worden.
Ein weiterer Aspekt sind die hohen Kosten, die BiDi-Wallboxen im V2H-Bereich unattraktiv machen. Zudem sind aktuelle proprietäre Lösungen mit Einschränkungen verbunden, die die Attraktivität für Privatpersonen weiter mindern. So funktionieren derzeitige Lösungen häufig nur mit einem bestimmten Fahrzeugtyp und einer bestimmten Wallbox oder nur in Kombination mit einem bestimmten Stromvertrag. Die Kompatibilität zu Heimenergiespeichern oder Energiemanagementsystemen ist ebenfalls nicht immer oder nur sehr eingeschränkt vorhanden. Für eine Investitionsentscheidung sind aber Zukunftsfähigkeit, Interoperabilität und Flexibilität bei der Auswahl der Komponenten und Dienstleistungen wichtig und entscheidend.
Wann kommt bidirektionales Laden in Deutschland?
Die Standardisierung auf europäischer Ebene schreitet weiter voran: Eine Grundlage für interoperable Lösungen – die neue Generation der Produktnorm für Ladestationen IEC 61851-1 Ed. 4 – wird Anfang 2027 erwartet. Parallel dazu sind die Kommunikationsnorm ISO 15118-20 AMD1 und die passende Fahrzeugnormierung für das AC-Laden (ISO 5474-2 AMD1) in Arbeit und werden bis dahin veröffentlicht sein.
Mit der neuen Netzanschlussrichtlinie VDE-AR-N 4105 von März 2026 liegen aus Sicht der Netzbetreiber bereits heute Vorgaben für den Anschluss bidirektionaler Ladestationen in Deutschland vor. Europaweit einheitliche Vorgaben zum Netzanschluss werden im Rahmen der Net-Codes Requirements for Generators (NC RfG 2.0) erarbeitet.
Um bidirektionales Laden zum Serieneinsatz zu bringen, bedarf es also weiterer Forschung, mehr Praxiserfahrung und neuer Normen und Gesetze. Bidirektionales AC-Laden für den breiten Markt in Deutschland wird daher frühestens 2027 verfügbar sein. Vorher wird es keine interoperablen Lösungen im Markt geben. Im DC-Bereich ist die Entwicklung schon fortgeschritten, jedoch nicht auf Basis interoperabler Produktnormen.
