Durch die Nutzung der in den Batterien von Elektrofahrzeugen gespeicherten erneuerbaren Energien und die Rückspeisung in das Netz zu Spitzenzeiten, bringt die V2G-Technologie Vorteile für die Besitzer von Elektrofahrzeugen und für die Gesellschaft mit sich

Nach einer aktuellen Einschätzung der Europäischen Umweltagentur werden bis zum Jahr 2050 bis zu 80 Prozent der Autos in der EU vollelektrisch sein1. Da der Besitz von Elektroautos weiter zunimmt, wird die Zahl der emissionsfreien Autos auf unseren Straßen allein im nächsten Jahrzehnt rapide ansteigen. Auch wenn der Übergang zu erneuerbaren Energien sicherlich positiv für die Umwelt ist, wird dieser drastische Wandel dennoch eine Reihe von Herausforderungen für die Verbraucher, die Gemeinden und die Stabilität der lokalen Stromnetze mit sich bringen.

Um den Übergang zu erneuerbaren Energien zu überbrücken, kann die innovative Vehicle-to-Grid-Technologie (V2G) eine mögliche Lösung bieten. V2G kann die in den Batterien von Elektrofahrzeugen gespeicherte erneuerbare Energie nutzen und zu Spitzenzeiten in das Netz zurückspeisen, wovon sowohl die Besitzer der Fahrzeuge als auch die gesamte Gesellschaft profitieren würde.

Herausforderungen durch die Umstellung auf erneuerbare Energien

Die erste Herausforderung, die es zu bewältigen gilt, ist die Umstellung auf mehr Elektrofahrzeuge, die wiederum den Einsatz von mehr erneuerbarer Energie erfordern wird. Heute bereits ein alltägliches gesellschaftliches Phänomen: der sprunghafte Anstieg des Energiebedarfs, der sofort entsteht, wenn die Menschen morgens aufwachen und ihren Wasserkocher einschalten oder ein Abendessen kochen, während sie nach der Arbeit fernsehen.

Zweitens wird eine geringere Auslastung der fossilen betriebenen Kraftwerke unweigerlich zu höheren Betriebskosten führen. Dies dann in weiterer Folge zu höheren Strompreisen für die Verbraucher und zu möglichen Preisspitzen.

Drittens: Obwohl der Anteil fossiler Brennstoffe an der Stromerzeugung langsam sinkt – von 39 Prozent im Jahr 2019 auf 37 Prozent im Jahr 2021 – muss die Kohlenstoffintensität der Energieerzeugung noch viel weiter reduziert werden.

Und schließlich müssen die Länder in aller Welt ihre Kapazitäten zur Erzeugung und Unterbringung ausreichender Energiemengen erhöhen, um die immer höhere Nachfrage decken zu können.

Wie kann die Vehicle-2-Grid-Technologie helfen?

Die Vehicle-to-Grid-Technologie (V2G) ist ein derzeit in Entwicklung befindliches innovatives Konzept. Letztendlich könnte diese eine Schlüsseltechnologie sein, mit dem alle Elektrofahrzeuge ausgestattet sein könnten. Hyundai ist dahingehend einer der führenden Hersteller und macht auf diesem Sektor erhebliche Fortschritte.

Die V2G-Technologie ermöglicht es den Stromnetzen, die zusätzliche Belastung durch das Aufladen von Millionen von E-Fahrzeugen zu bewältigen und gleichzeitig die intermittierenden erneuerbaren Energien besser in das System zu integrieren. Mit V2G-Technologie ausgestattete E-Fahrzeuge können als Speicher für erneuerbare Energien dienen.

In einem Netzsystem können die von der V2G-Technologie unterstützten Batterien von Elektrofahrzeugen bei Bedarf als Puffer genutzt werden. Fahrzeuge können Energie in das Netz einspeisen, wenn keine Sonnen- oder Windenergie erzeugt werden kann. Ebenso können E-Fahrzeuge in Spitzenzeiten, in denen große Mengen an Energie verbraucht werden, Strom in das Netz zurückspeisen, um die Nachfrage somit auszugleichen.

„Die V2G-Technologie wird den E-Fahrzeugen eine weitere Aufgabe neben der Personenbeförderung geben. Ihre Energie kann in das Netz zurückgespeist werden und von lokalen Energieversorgern genutzt werden, währen ihre Batterien auch als Energiespeicher eingesetzt werden können, um die Energieversorger bei der Stabilisierung der Netze zu unterstützen. Diese Technologie kann nicht nur die Energieversorgung in Spitzenzeiten steuern, sondern hat auch das Potenzial, finanzielle Vorteile für Fahrzeugbesitzer und Netzbetreiber zu generieren und durch die Unterstützung der Dekarbonisierung der Stromnetze einen erheblichen Nutzen für die Umwelt zu erbringen.“
Yukihiro Maeda, Head of Cross-Carline bei Hyundai Motor Europe

Im folgenden Video erklärt Nicki Shields, Automobiljournalist und Elektroauto-Experte, wie die V2G-Technologie funktioniert und welche Vorteile diese Technologie für die Gesellschaft hat: 

Hyundai

Im Durchschnitt stehen die meisten Autos 96 Prozent der Zeit oder mehr als 23 Stunden pro Tag still, während tägliche Fahrten in der Regel nur etwa ein Zehntel der Batteriekapazität eines E-Fahrzeugs ausmachen2. Nachdem sie ihre Fahrzeuge außerhalb der Spitzenzeiten zu geringeren Kosten aufgeladen haben, können die Besitzer von E-Fahrzeugen die ungenutzte Energie in ihren E-Fahrzeugbatterien während der Spitzenzeiten verkaufen, wenn der Strom knapp und der Preis höher ist. Auf diese Weise können die Batterien von Elektrofahrzeugen als flexible und kohlenstoffarme Energiequellen genutzt werden, um die Netzstabilität zu unterstützen. Dies spart Netzkapazitäten und senkt die Betriebskosten der Energieversorger.

Die Zukunft der V2G-Technologie

Ein einziges Elektrofahrzeug kann genug Strom speichern, um bis zu fünf Haushalte 24 Stunden lang zu versorgen3. Eine Flotte könnte einen erheblichen Einfluss auf ganze Städte haben, da sie in der Lage ist, überschüssige Energie in der Tagesmitte zu nutzen und die Nachfragespitzen im Netz am Morgen und am Abend auszugleichen. Dank der V2G-Technologie können Autos nicht nur Energie in das Netz, sondern auch in Haushalte einspeisen.

Um all dies zu ermöglichen und die weitere Verbreitung der V2G-Technologie zu fördern, sind die weiteren Entwicklungen von Geschäftsmodellen, Studien zur kommerziellen Durchführbarkeit und Überlegungen zu regulatorischen Fragen erforderlich.

Das Ausrollen der V2G-Technologie erfordert viel Veränderung und eine kontinuierliche Entwicklung

Um die Massenproduktion von V2G zu fördern, bedarf es jedoch eines starken Engagements und einer Verhaltensänderung seitens der Verbraucher, sowie einer kontinuierlichen Entwicklung und Digitalisierung der Stromnetze und einer verstärkten Zusammenarbeit zwischen den Akteuren des Ökosystems, wie z. B. den einzelnen Regierungen.

Auch wenn V2G im großen Ausmaß wohl erst in einigen Jahren zum Tragen kommen wird, so ist es doch eine Lösung, die den Verbrauchern in Zukunft viele Vorteile bieten kann, insbesondere in Zeiten von Energieknappheit und steigenden Energiepreisen.

V2G-Projekte in den Niederlanden und Deutschland

Hyundai ist stets auf der Suche nach neuen gesellschaftlichen Lösungen, um die Vision „Progress for Humanity“ und das Ziel der Kohlenstoffneutralität in Europa bis 2035 umzusetzen. In Europa setzt Hyundai versuchsweise die V2G-Technologie bereits in die Praxis um. In Zusammenarbeit mit Partnern aus den Bereichen Energieversorgung und Technologie hat Hyundai zwei wichtige Pilotprojekte in den Niederlanden und in Deutschland ins Leben gerufen.

Die niederländische Stadt Utrecht will die erste bidirektionale Region der Welt entwickeln. Hier arbeitet Hyundai mit dem lokalen Mobilitätsanbieter We Drive Solar zusammen und setzt eine Flotte von IONIQ 5 für einen neuen Mobilitätsdienst ein, der mit V2G-Technologie betrieben wird.

„Das Ziel von We Drive Solar ist es, die großflächige Anwendung von V2G mit einer Flotte von bidirektionalen, gemeinsam genutzten IONIQ 5 in Utrecht und später in anderen Städten in Europa zu realisieren. Zu diesem Zweck bauen wir die größte Fabrik für bidirektionale Ladestationen in Europa auf und arbeiten dabei eng mit Hyundai zusammen, um die Skalierung des bidirektionalen Ökosystems zu ermöglichen.“
Robin Berg, Direktor von We Drive Solar

In Deutschland arbeitet Hyundai mit den Next Kraftwerken zusammen, die als „Zwischenhändler“ zwischen den Energieversorgern und dem Netz fungieren.

„Während des Pilotprojekts in Deutschland konnten wir die Installationen nutzen, um die technische Machbarkeit eines zukünftigen V2G-Dienstes zu testen. Das Ziel war es, die E-Fahrzeuge von Hyundai zu präqualifizieren und Sekundärregelleistung (SRL) bereitzustellen. Mit diesem Asset konnten wir die Autos zu einem virtuellen Kraftwerk bündeln und am Energiemarkt teilnehmen.

Diese Pilotprojekte helfen Hyundai, mehr über die technischen Anforderungen zu erfahren, die für die Umsetzung von V2G in großem Maßstab erforderlich sind, indem sie eine potenzielle Lösung für den Ausgleich von Angebot und Nachfrage in lokalen Netzen präsentieren. Sie zeigen auch, wie neue Marktteilnehmer auf dem Energiemarkt unterstützt werden können und wie Gemeinden in die Lage versetzt werden können, von kohlenstofffreien Energiequellen zu profitieren.
Jens Kronen, Senior Open Innovation Manager bei Hyundai CRADLE

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1 https://www.eea.europa.eu/publications/electric-vehicles-and-the-energy

2 https://todaytimeslive.com/technology/162027.html

3 Die Berechnung basiert auf einem geschätzten Verbrauch von 10-15 kWh pro Tag und Vier-Personen-Haushalt (ohne EV und Solarpaneele), wobei die einzelnen Haushalte nacheinander mit Strom versorgt werden. Die V2G-Technologie wird kontinuierlich überwacht und erforscht, um die Genauigkeit der Messungen der Parameter zu gewährleisten. Der tatsächliche Prozess der Versorgung eines Haushalts mit Energie aus einem V2G-Elektrofahrzeug hängt jedoch von den angewandten technischen Lösungen, den ortsspezifischen Bedingungen und dem Energieverbrauchsprofil ab und kann von den obigen Berechnungen abweichen.

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