Das EV4EU-Projekt fördert die zweirichtige Ladung.

Das EU-Projekt für bidirektionales Laden EV4EU hat nach vier Jahren seine Arbeit abgeschlossen. Die Partner entwickelten unter anderem ein Prototyp für bidirektionales CCS-Laden sowie Open-Source-Software für Betreiber von Ladepunkten. Vier Demonstrationsprojekte zeigen, wie Elektroautos zur Anpassungsfähigkeit des Stromnetzes beitragen können.

Bild: Gen-I

Das europäische Forschungsprojekt EV4EU ist nach vier Jahren Laufzeit abgeschlossen. Sein Ziel war es, Lösungen zu entwickeln und zu testen, die es Elektrofahrzeugen ermöglichen, nicht nur Strom zu verbrauchen, sondern auch als flexible Ressourcen im Energiesystem zu dienen – genauer gesagt durch bidirektionales Laden. Zu den wichtigsten Ergebnissen gehört ein voll funktionsfähiges Prototyp eines bidirektionalen Ladepunkts auf Basis des Combined Charging System (CCS) sowie frei verfügbare Open-Source-Software für Betreiber von Ladepunkten. Das von der EU mit etwa neun Millionen Euro finanzierte Projekt wurde vom portugiesischen Forschungsinstitut INESC-ID koordiniert. Insgesamt waren 16 Projektpartner sowie sechs assoziierte Partner beteiligt.

Zentraler Bestandteil des Projekts war das Konzept Vehicle-to-Everything (V2X). Dieser Sammelbegriff umfasst verschiedene Möglichkeiten, Energie aus der Fahrzeugbatterie zurückzuleiten oder sie mit anderen Systemen auszutauschen, wie beispielsweise Vehicle-to-Grid (V2G). In diesem Fall liefert das Elektrofahrzeug Energie zurück in das öffentliche Netz, was dabei hilft, Spitzenlasten zu verringern oder überschüssige erneuerbare Energie zu einem späteren Zeitpunkt zu nutzen.

Vehicle-to-Home (V2H) bezeichnet die Versorgung eines Hauses mit Energie aus der Fahrzeugbatterie, zum Beispiel dann, wenn ein Dachphotovoltaiksystem nur wenig Energie erzeugt. Vehicle-to-Building (V2B) bezieht sich auf gewerbliche oder öffentliche Gebäude. Vehicle-to-Load (V2L) wiederum ermöglicht es, elektrische Geräte direkt vom Fahrzeug mit Energie zu versorgen – wie beispielsweise Werkzeuge oder Campingausrüstung. Obwohl auch V2L einen Energieaustausch beinhaltet, trägt es nicht automatisch zur Netzstabilität bei.

CCS-Prototypen und Open-Source-Software

Eine wichtige technische Leistung von EV4EU ist die Entwicklung und erfolgreiche Erprobung eines voll funktionsfähigen Prototyps für bidirektionales Gleichstrom-Laden auf Basis des Combined Charging Systems (CCS). Damit wird ein entscheidender Bestandteil für eine breitere Einführung dieser Technologie geschaffen: die Rückführung von Energie über eine etablierte Gleichstrom-Ladestrecke. Zudem haben die Partner Open-Source-Tools entwickelt, mit denen Ladepunktbetreiber die Kommunikation gemäß Standards für intelligentes und bidirektionales Laden verwalten können.

Auch die Steuerung der verfügbaren Fahrzeugbatterien spielte eine zentrale Rolle. EV4EU untersuchte, wie ein virtueller Kraftwerk verschiedene flexible Ressourcen bündeln und optimieren kann, um sie in Energiemärkten einzusetzen. „Dieser Ansatz kann die Einnahmen erhöhen und gleichzeitig direkte Vorteile für die Nutzer bringen“, sagte Projektkoordinator Hugo Morais. Allerdings erfordert dies, dass die Fahrzeuge zu den notwendigen Zeiten verbunden sind und ihre Besitzer ausreichende Flexibilität bei den Lade- und Entladevorgängen zulassen.

Vier Pilotprojekte in ganz Europa

Die Projektpartner testeten ihre Ansätze in Portugal, Slowenien, Griechenland und Dänemark. In Portugal wurden unter anderem einseitige und beidseitige Ladepunkte in Wohngebäuden sowie öffentlichen Einrichtungen integriert. Die Demonstration zeigte eine durchschnittliche Reduzierung der Ladekosten für Privathaushalte um 8,6 Prozent sowie eine bis zu 21,9 Prozent höhere Integration erneuerbarer Energien.

In Slowenien lag der Fokus auf virtuellen Kraftwerken sowie lokalen Marktplattformen in Büro- und Schulgebäuden. Die Tests bestätigten den Mehrwert von V2X im Vergleich zu reinen Smart-Charging-Lösungen, die lediglich den Zeitpunkt des Energieverbrauchs steuern. In Athen, Griechenland, prüften die Partner flexible Kapazitätsverträge sowie dynamische Preissignale, um Überlastungen und hohe Energieanforderungen an öffentlichen Ladeplätzen zu begrenzen. Die dänische Demonstration hingegen kümmerte sich um die Steuerung von Ladegruppen in Parkhäusern. Die Steuerungsalgorithmen zielten darauf ab, Phasenungleichgewichte zu verringern und die lokale Nutzung erneuerbarer Energien zu verbessern.

Die Akzeptanz durch die Nutzer bleibt entscheidend

Neben der technischen Machbarkeit hat EV4EU auch Geschäftsmodelle, regulatorische Rahmenbedingungen sowie die Bedürfnisse der Fahrzeugnutzer untersucht. Es argumentiert nun, dass eine bidirektionale Ladefunktion nur als Flexibilitätsoption funktionieren kann, wenn die Mobilitätsanforderungen der Nutzer gewährleistet sind und das Alterungstempo der Batterien berücksichtigt wird. Angemessene Steuerungsalgorithmen können die Lade- und Entladevorgänge optimieren, um zusätzlichen Stress auf die Batterie zu begrenzen.

Die Ergebnisse zeigen, dass V2X über einzelne Fahrzeug- und Ladeverfahren hinausgeht: Koordinierte Kommunikation, geeignete Marktmodelle sowie Anreize für die Beteiligten sind erforderlich. Das Projekt bietet dazu getestete technische Ansätze sowie praktische Erkenntnisse. Der nächste Schritt besteht darin, solche Lösungen in größerem Umfang unter den jeweiligen nationalen Netz- und Marktbedingungen umzusetzen.