Hyundai – V2G macht Stromnetze zukunftssicher
Mit der richtigen Technologie ausgerüstet können BEV helfen, Strom aus regenerativen Energiequellen zu speichern und wieder ins öffentliche Energienetz einzuspeisen. Die Vehicle to Grid (V2G)-Technologie kann den in den Batterien von Elektrofahrzeugen gespeicherten Strom nutzen und zu bestimmten Zeiten, zum Beispiel bei Spitzenlast, in das Netz zurückspeisen. Davon profitieren sowohl die Besitzer der Fahrzeuge als auch die Gesellschaft im Allgemeinen.
Herausforderungen durch Umstellung auf erneuerbare Energien
Die erste Herausforderung, die es zu bewältigen gilt, ist der Umstieg auf mehr E-Fahrzeuge und der Einsatz von mehr erneuerbarer Energie. Der Strombedarf und die Stromerzeugung aus regenerativen Energiequellen laufen selten synchron. So ist der Bedarf hoch, wenn die Menschen morgens aufwachen und ihren Wasserkocher einschalten oder abends ihr Essen zubereiten, die Stromerzeugung aus Solarenergie beispielsweise jedoch niedrig. Zweitens wird eine geringere Auslastung der Kraftwerke unweigerlich zu höheren Betriebskosten führen. Daraus folgen höhere Strompreise für die Verbraucher. Und 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 bei der Energieerzeugung weiter deutlich reduziert werden. Und schließlich müssen Länder auf der ganzen Welt ihre Kapazitäten für die Erzeugung und Speicherung von Energie in ausreichender Menge erhöhen, um diese neue Nachfrage zu decken.
Um diese Herausforderungen zu bewältigen und die Umstellung auf erneuerbare Energien zu erleichtern, könnten Batterien in Elektrofahrzeugen eine sehr effiziente Lösung für die intelligente Energiespeicherung und -verteilung bieten.
V2G als Schlüsseltechnologie
Die dafür nötige Technologie heißt „Vehicle to Grid“ (V2G) und ist ein innovatives Konzept, mit dem in Zukunft alle Elektrofahrzeuge ausgestattet werden könnten. Die V2G-Technologie ermöglicht es, Stromnetze zu entlasten und gleichzeitig die intermittierenden erneuerbaren Energien besser in das System zu integrieren. Denn mit V2G-Technologie ausgestattete Elektrofahrzeuge können als Speicher für Strom aus erneuerbaren Energiequellen dienen. So können V2G-fähige E-Fahrzeuge überschüssigen Strom dann speichern, wenn Wasser- und Windturbinen oder Sonnenkollektoren mehr Strom produzieren, als das Netz benötigt. Und der Strom aus erneuerbaren Energiequellen kann in das Netz zurückgespeist werden, wenn hoher Strombedarf ansteht und keine Sonnen- oder Windenergie erzeugt werden kann, zum Beispiel an einem windstillen Abend. Deshalb könnte die V2G-Technologie eine wichtige Rolle bei der Steuerung der Energieversorgung in der Zukunft spielen.
„Die V2G-Technologie wird E-Fahrzeugen einen zweiten Zweck außerhalb der Personenbeförderung geben. In ihren Batterien wird Strom aus erneuerbaren Energiequellen gespeichert und kann bei Bedarf zur Stabilisierung des Energiebedarfs ins Netz zurückgespeist werden“, sagt Yukihiro Maeda, Head of Cross-Carline bei Hyundai Motor Europe. „Diese Technologie kann nicht nur die Energieversorgung in Spitzenzeiten regeln und zur Dekarbonisierung des Stromnetzes beitragen. Sie hat auch das Potenzial, finanzielle Vorteile für Fahrer und Netzbetreiber zu schaffen und durch die Unterstützung der Dekarbonisierung der Stromnetze einen erheblichen Nutzen für die Umwelt zu erbringen.“
Durchschnittliches E-Fahrzeug steht über 23 Stunden am Tag
Die Annahme ist, dass Elektrofahrzeuge im Durchschnitt 96 Prozent der Zeit oder mehr als 23 Stunden am Tag stehen und für die täglichen Fahrten in der Regel nur etwa ein Zehntel der Batteriekapazität eines Elektroautos benötigen. Nachdem die Besitzer V2G-fähigen Elektrofahrzeugen diese im besten Fall außerhalb der Spitzenzeiten zu geringeren Kosten aufgeladen haben, können sie den ungenutzten Strom in ihren Batterien während der Spitzenzeiten verkaufen. Also dann, wenn der Strom knapp und der Preis höher ist. Auf diese Weise können die Batterien von Elektrofahrzeugen als flexible und kohlenstoffarme Energiequelle genutzt werden, um die Netzstabilität zu unterstützen. Dies spart wichtige Netzkapazitäten und senkt die Betriebskosten der Energieversorger.
Die Zukunft von V2G
V2G ist eine zukunftssichere Technologie, die bereits verfügbar ist. Die Umstrukturierung des Netzes erfordert die Zusammenarbeit mit einer Reihe von Interessengruppen, wie Regierungen, Energieversorger und OEMs – und findet bereits statt. Darüber hinaus wird ein gemeinsames Protokoll für die Kommunikation zwischen E-Fahrzeugen und dem Stromnetz entwickelt.
Ein einziges Elektrofahrzeug kann genug Strom speichern, um bis zu fünf Haushalte 24 Stunden lang zu versorgen. Eine ganze Flotte kann überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energiequellen im Tagesverlauf speichern und die Nachfragespitzen einer ganzen Stadt am Morgen und am Abend ausgleichen. Dank der V2G-Technologie können die Fahrzeuge der Zukunft nicht nur Strom ins Netz, sondern auch in die Häuser der Kunden liefern.
Neue Geschäftsmodelle notwendig
Um die V2G-Technologie voranzutreiben, müssen weitere Geschäftsmodelle entwickelt, Studien über die kommerzielle Machbarkeit durchgeführt und regulatorische Fragen geprüft werden. Um die Einführung von V2G zu fördern, bedarf es eines starken Engagements und einer Verhaltensänderung bei den Verbrauchern. Außerdem müssen die Stromnetze kontinuierlich entwickelt und digitalisiert werden und die Akteure, zum Beispiel die Regierungen, müssen verstärkt zusammenarbeiten. Auch wenn V2G in großem Maßstab erst in einigen Jahren zum Tragen kommen wird, bietet diese Technologie insbesondere in Zeiten von Energieknappheit und steigender Energiepreise viel Potenzial für Verbraucher und Klimaschutz.
V2G-Projekt in den Niederlanden
In Zusammenarbeit mit Partnern aus den Bereichen Energieversorgung und Technologie wurden zwei wichtige Pilotprojekte in den Niederlanden und Deutschland ins Leben gerufen.
In der niederländischen Stadt Utrecht soll die erste bidirektionale Region der Welt entstehen. 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 Hunderten von bidirektional einsetzbaren und gemeinsam genutzten IONIQ 5 in Utrecht und später in anderen europäischen Städten zu realisieren“, sagt Robin Berg, Direktor von „We Drive Solar“. „Zu diesem Zweck bauen wir die größte Fabrik für bidirektionale Ladestationen in Europa auf und arbeiten eng mit Hyundai zusammen.“
In Deutschland mit Kooperation mit Next Kraftwerke
In Deutschland kooperiert Hyundai unterdessen mit „Next Kraftwerke“, die als Zwischenhändler zwischen den Energieversorgern und dem Netz fungieren.
„Während des Pilotprojekts in Deutschland konnten wir die technische Machbarkeit eines zukünftigen V2G-Dienstes testen“, sagt Jens Kronen, Senior Open Innovation Manager bei Hyundai Cradle (Centre for Robotic-Augmented Design in Living Experiences), dem Risikokapital- und Open-Innovation-Zweig von Hyundai Motor. „Das Ziel war es, die E-Fahrzeuge von Hyundai zu präqualifizieren und Sekundärregelleistung bereitzustellen. So ausgerüstet konnten wir die Fahrzeuge zu einem virtuellen Kraftwerk bündeln und am Energiemarkt teilnehmen.“
Was bedeutet das?
Pilotprojekte helfen, die technischen Anforderungen und Möglichkeiten zu eruieren, die für die Umsetzung von V2G in großem Maßstab erforderlich sind. Hyundai ist einer der wenigen Fahrzeughersteller, denen die Bedeutung von V2G früh bewusst war. Bei unserem Besuch des Pilotprojektes in Utrecht Mitte dieses Jahres präsentierte sich Hyundai Europa Chef Michael Cole sehr überzeugt von der Technik.
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