Wie schädlich ist bidirektionales laden für das Elektroauto?

Ist bidirektionales Laden die Zukunft?

Bidirektionales Laden oder auch V2G (Vehicle to grid) ermöglicht es den PV Überschuss in der Elektroauto-Batterie zu speichern und diesen zu einem späteren Zeitpunkt wieder für die Verbraucher im Haus zu verwenden. Die hohe Kapazität einer Elektroauto-Batterie eignet sich sehr gut dafür und ein teuerer Hausspeicher braucht somit nicht angeschafft werden.

Aktuell ist V2G in Deutschland aber noch nicht möglich. Manche Autos haben diese Funktion zwar schon, es fehlt aber noch an vereinheitlichten Standards und technischen Vorgaben wie V2G in der Praxis dann aussehen wird. Zurzeit ist es also noch Zukunftsmusik. Dennoch sind sich die meisten sicher - V2G wird früher oder später flächendeckend kommen. Und dann würde sich tatsächlich einiges am Speichermarkt verändern.

Doch eine Sorge bleibt natürlich beim bidirektionalen Laden mit dem Elektroauto. Ein Speicher ist natürlich nicht unbegrenzt belastbar und auf seine maximalen Vollzyklen begrenzt. Wenn nun die Batterie im Auto zusätzlich noch als Heimspeicher verwendet wird, geht das natürlich zusätzlich auf die Lebensdauer der Batterie. Ein Elektroauto ist aber nunmal eine kostspielige Anschaffung und der Zustand der Batterie bestimmt natürlich auch über den Wert des Autos.

Aber wie stark wirkt sich eine Überschussspeicherung tatsächlich auf die Batterie im Auto aus? Und wäre der Wertverlust tatsächlich so groß um deswegen lieber auf V2G zu verzichten?

V2G und die Auswirkung auf die Batterie

Schauen wir uns das ganze mal genauer an. Die Lebensdauer einer Batterie im Elektroauto wird heiß diskutiert. Natürlich kann das stark abweichen je nach Technologie, Typ und Nutzerverhalten, allerdings zeigen Studien, dass man von rund 1000 Vollzyklen ausgehen kann bis ein signifikanter Teil der nutzbareren Kapazität unterschritten wird und die Batterie unbrauchbar ist. Autohersteller geben zudem auch in den Garantiebedingungen Angaben zur Batterie. Diese Angaben haben sich in den letzten Jahren schon fast vereinheitlicht. Zumindest bei den meisten deutschen Herstellern bekommt man meist eine Garantiedauer von 8 Jahren bzw. 160.000km auf 70% Batterie-Mindestkapazität. Erreicht ein Akku beispielsweise nach sechs Jahren Betrieb diese 70% Kapazität nach einer Vollladung nicht mehr, kann ein Garantiefall geltend gemacht werden. Aber wenn wir in unserem Fall beim bidirektionalen Laden nicht alles fahren was in die Batterie geladen wird, sondern auch die Verbraucher versorgen wollen, müssen wir uns neben den maximalen Kilometern vielmehr die maximalen Vollzyklen der Batterie ansehen. Je nach Typ und Technologie können die maximalen Vollzyklen pro Batterie recht unterschiedlich ausfallen. Bei den meisten Batterien kann man aber mit den rund 1000 Vollzyklen rechnen. Diese nehmen wir auch für unser Beispiel her.

Rechenbeispiele

Wir nehmen mal an unser Elektroauto hat eine Batteriekapazität von 65kWh und verbraucht 20kWh pro 100km. Wir wollen uns mal ansehen wie stark die Batterie beeinflusst wird wenn diese auch als Heimspeicher dient.

Wir sehen uns diese Berechnung mal innerhalb der 8 Jahre Garantiezeitraum der Batterie an.

Auf was wir dabei achten sind die maximalen 160.000 Kilometer und in unserem Beispiel maximal 1000 Vollzyklen der Batterie. Wenn wir die Batterie zusätzlich als Heimspeicher verwenden, nimmt das auf die maximalen Kilometer natürlich keinen Einfluss, auf die Vollzyklen aber schon. Und genau das sehen wir uns mal genauer an.

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Die Ausgangssituation unseres ersten Beispiels.

Infos zu Batteriegröße und Verbrauch bekommen wir aus den Autodaten. Wir gehen zudem davon aus, dass wir 1200kWh auch wieder von der Batterie ins Haus Zurückspeisen. Also genau jene Energie, mit der auch wirklich bidirektionales Laden betrieben wird. Dadurch können wir uns auch die Vollzyklen ausrechnen, die für Bidirektionales Laden gebraucht werden.

Nun sehen wir uns an wieviel Energie tatsächlich von der Batterie wieder ins Haus entladen wird und was das ganze in Kilometer bedeuten würde. Natürlich verfahren wir diese Energie, die wieder zurück ins Haus gespeist wird nicht wirklich. Aber durch den anzunehmenden Verbrauch des Autos können wir uns berechnen wie viel Kilometer damit gefahren werden könnten.

Schlussendlich ergibt das also für unser Beispiel, dass die Energie, die von der Batterie wieder ins Haus zurück geht, durchschnittlich 16KM Fahrstrecke pro Tag und 6000KM pro Jahr wären. Über das Jahr gesehen belastet das bidirektionale Laden die Batterie also mit 18 Vollzyklen.

Zum Vergleich: um 20.0000 Kilometer fahren zu können, benötigt es bei unseren Angaben mehr als 61 Vollzyklen.

Wenn wir also jedes Jahr 1200kWh wieder in Haus entladen, können wir zusätzlich noch 34.625KM pro Jahr fahren um nach 8 Jahren maximal 1000Vollzyklen einzuhalten.

Schließlich noch zwei weitere Beispiele mit anderen Werten.

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Im zweiten Beispiel sehen wir, mit zunehmender bidirektionaler Ladung steigen natürlich auch die Vollzyklen, die dafür drauf gehen. Dementsprechend sinken auch die verbleibenden Kilometer, die gefahren werden können um 1000Vollzyklen nach 8 Jahren einzuhalten.

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Im letzten Beispiel sehen wir uns da ganze noch mit größerer Batterie an.

Schlussendlich kann jeder selbst mit seinen eigenen Werten rechnen und schauen was dabei rauskommt. In unseren Beispielen sehen wir, dass der Anteil der Energie zum bidirektionalen Laden auf jeden Fall Einfluss nimmt. Der Großteil bleibt dann aber doch zum Fahren des Autos hängen. Man muss sich natürlich nicht genau an die selben Angaben zu maximalen Vollzyklen oder Garantiedauer halten wie in unserem Beispiel. Verwendet dafür gerne eure gewünschten Werte. Hinsichtlich Garantie und maximale Ladezyklen ist es aber sicher nützlich vorab schon mal abschätzen zu können wie sich bidirektionales Laden auf die Batterie in etwa auswirken würde.

In den Beispielen haben wir erstmal keine Rücksicht auf Wirkungsgrad und Degradation der Batterie genommen. Das könnte man natürlich noch berücksichtigen für weitere Berechnungen.

Die Datei könnt ihr euch über den wetransfer link herunterladen: https://we.tl/t-xjzTDyAcNg