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[[Datei:V2GEnabledEVFastCharger.jpg|mini|hochkant|Vehicle-to-Grid-fähige [[Schnellladestation]]]]
Unter '''Vehicle to Grid''' ('''V2G''', zu Deutsch: Vom Fahrzeug zum Netz) versteht man ein Konzept zur Abgabe von [[Elektrischer Strom|elektrischem Strom]] aus den [[Antriebsbatterie|Antriebsakkus]] von [[Elektroauto|Elektro-]] und [[Hybridauto]]s zurück in das öffentliche [[Stromnetz]]. Im Unterschied zu reinen E-Autos können bidirektional ladefähige Fahrzeuge nicht nur elektrische Energie aus dem Netz entnehmen, sondern als Teil eines [[Intelligentes Stromnetz|intelligenten Energiesystems]] in Zeiten großer Netzlast auch wieder über spezielle [[Ladestation (Elektrofahrzeug)|Ladestationen]] in das Netz oder das Haus einspeisen ([[Bidirektionales Laden]]). ''Vehicle to grid'' ermöglicht somit eine intelligente [[Sektorenkopplung]], oder die Versorgung eines Hauses bei Stromausfall. Allerdings ist die Zwischenspeicherung verlustbehaftet.

Die V2G-Technik könnte dazu beitragen, den Verkehrssektor zu dekarbonisieren, [[Laststeuerung]]saufgaben wahrzunehmen, die Integration [[Erneuerbare Energien|erneuerbarer Energien]] zu verbessern sowie eine zusätzliche Einnahmequelle für [[Energieversorgungsunternehmen]] und Besitzer von [[Elektroauto]]s zu bilden.<ref>{{Literatur | Autor=Benjamin K. Sovacool et al. | Titel=Tempering the Promise of Electric Mobility? A Sociotechnical Review and Research Agenda for Vehicle-Grid Integration (VGI) and Vehicle-to-Grid (V2G) | Sammelwerk=[[Annual Review of Environment and Resources]] | Band=42 | Jahr=2017 | DOI=10.1146/annurev-environ-030117-020220}}</ref> Auch das Erbringen von [[Systemdienstleistung]]en ist möglich.<ref>Günther Brauner: ''Energiesysteme: regenerativ und dezentral. Strategien für die Energiewende''. Wiesbaden 2016, S. 84.</ref> Die V2G-Technik kann damit eine ähnliche Funktion erfüllen wie ein [[Batteriespeicher]]. Für eine effiziente Anwendung ist allerdings eine ausreichend hohe Zahl von Fahrzeugen mit Elektrospeichern und öffentlicher oder privater Anschlussstellen erforderlich. Einige Hersteller bieten entsprechende Infrastruktur für den Hausanschluss an.

Eng verwandt ist ''[[Vehicle to Home]]'' (V2H), ein Konzept, bei dem das Elektrofahrzeug die Rolle als Stromspeicher für den eigenen Haushalt (ohne weitergehende Einspeisung in das öffentliche Stromnetz) erfüllt.<ref>{{Internetquelle |autor=David P.Tuttle, Robert L. Fares, Ross Baldick, Michael E. Webber |url=https://users.ece.utexas.edu/~baldick/papers/vehicletohome.pdf |titel=Plug-In Vehicle to Home (V2H) Duration and Power Output Capability |werk=users.ece.utexas.edu |hrsg=The University of Texas at Austin |abruf=2020-07-24 |sprache=en}}</ref> Alternative Bezeichnungen sind ''Vehicle to Building'' (V2B), womit Lösungen zum Anschluss mehrerer Fahrzeuge ans Stromnetz vermarktet werden, sowie ''Vehicle to Load'' (V2L) und ''Vehicle to Vehicle'' (V2V), womit Inverter im Fahrzeug vermarktet werden. Der Gesamtbereich der technischen Lösungen, um die Fahrzeugbatterie als Stromquelle zu nutzen, wird entsprechend als ''[[Bidirektionales Laden #Vehicle-to-X (V2X)|Vehicle-to-X]]'' (V2X) bezeichnet. Unter den V2X-Techniken ist V2G der anspruchsvollste Teil, da das Batteriemanagement teilweise zum Energieversorger verlegt wird, und das Zusammenspiel zahlreicher Komponenten mit öffentlich vereinbarten Standards sowohl rechtlich wie technisch geregelt werden muss.

== Funktionsweise und Details ==
Vehicle-to-Grid-Ansätze beruhen auf dem Umstand, dass die meisten Fahrzeuge den größten Teil des Tages geparkt sind. Beispielsweise werden die meisten Privatfahrzeuge in Deutschland weniger als 2 Stunden täglich bewegt und stehen damit den Großteil des Tages für V2G-Anwendungen zur Verfügung. Da die Ladezeit üblicherweise deutlich geringer ist als die tatsächliche Standzeit, können Ladedauer der Batterien an die jeweiligen Anforderungen im Stromnetz angepasst und die Elektroautos somit zum [[Lastmanagement]] eingesetzt werden. Unter der Annahme, dass 70 % der Fahrzeuge über eine Batteriegröße von 20 [[Wattstunde|kWh]] verfügen und die Batterie zu 50 % geladen ist, könnten eine Mio. Elektroautos 7 GWh zusätzliche Speicherkapazität zur Verfügung stellen. Selbst wenn alle Fahrzeuge nur einphasig über normale [[Haushaltssteckdose]]n mit 3 [[Watt (Einheit)|kW]] ans Netz angeschlossen wären, stünde eine [[Regelleistung (Stromnetz)|Regelleistung]] von 2,1 GW zur Verfügung. Würden jedoch 90 % aller Autos in Deutschland auf oben beschriebene Elektroautos umgestellt, könnten diese 277 GWh elektrische Energie speichern und 83 GW Ausgleichsenergie bereitstellen, was höher ist als die gesamte deutsche [[Spitzenlast]]. Allerdings ist mit Stand 2018 das Rückspeisen von Strom ins Netz teuer, sodass es derzeit zweckmäßig ist, das Lastmanagement vorwiegend auf das flexible Laden zu beschränken und nur in Ausnahmefällen auch tatsächlich Energie zurück ins Netz zu speisen.<ref>{{Literatur | Autor=[[Stefan Krauter]] | Titel=Simple and effective methods to match photovoltaic power generation to the grid load profile for a PV based energy system | Sammelwerk=[[Solar Energy]] | Band=159 | Datum=2018 | Seiten=768–776 | DOI=10.1016/j.solener.2017.11.039}}</ref>

Bei diesen Betrachtungen sollte man nicht außer Acht lassen, dass die meisten Fahrzeugbatterien eine von den Zyklen abhängige Lebensdauer aufweisen. Für eine effektive und effiziente Funktion des V2G-Konzeptes muss der Fahrzeugbesitzer dem Netzbetreiber die zentrale Kontrolle über die Lade- und Entladevorgänge überlassen. In diesem Fall tangiert der Betrieb V2G die Garantiebedingungen der Hersteller, denn V2G setzt die Lebensdauer der Batterie herunter.<ref>{{Webarchiv|url=http://www.park-charge.ch/Infrastructure/infrastruktur_2.htm |wayback=20110226114234 |text=Archivierte Kopie }}</ref>

Technisch gesehen kann „Vehicle to Grid“ sowohl durch eine Elektroauto-Ladestation [[IEC 62196#Lademodi|IEC 61851-1 „Mode 4“]] – schnelle Ladung durch ein externes Ladegerät (Bidirektionaler DC-Direktzugriff der Stromtankstelle auf den Akku des Elektrofahrzeugs), als auch direkt über Typ 2 erfolgen. Der Unterschied ist lediglich, dass das zugehörige Ladegerät/Inverter im Auto oder im ersteren Fall in der Infrastruktur bereitgestellt wird.

Lösungen, bei denen ein Hausbesitzer mit Solaranlage den Akku seines Elektroautos als Stromspeicher nutzt, sind in Deutschland schon realisiert.<ref>[https://www.manager-magazin.de/unternehmen/autoindustrie/karabag-schnuert-leasing-billigangebot-aus-elektroauto-und-solaranlage-a-969347.html manager-magazin.de] Elektroauto-Rebell Karabag: „Unser Elektroauto-Konzept ist billiger als ein konventioneller Pkw“</ref> Auch Nissan bietet unter der Bezeichnung ''e8energy DIVA''<ref>[https://www.goingelectric.de/2014/10/21/news/e8energy-diva-batteriespeicher-bidirektional-chademo/ e8energy DIVA: das Elektroauto als Hausspeicher], goingelectric.de, abgerufen am 31. Januar 2015</ref> ein derartiges System an.

== Geschichte ==
Die Idee wurde u. a. von Willet Kempton und seinem Team an der University of [[Delaware]] propagiert und ausgearbeitet.<ref>[https://www1.udel.edu/V2G/ University of Delaware: Vehicle to Grid Power]</ref> Studien zeigen, dass von den Millionen von Autos in den Industriestaaten in etwa 95 %<ref name="future">{{cite web
| date=2007-12-09
| title=Car Prototype Generates Electricity, And Cash
| work=Science Daily
| url=https://www.sciencedaily.com/releases/2007/12/071203133532.htm
| accessdate=2017-07-06
}}</ref> der Gesamtnutzungszeit nicht bewegt werden und deshalb als Speicher benutzt werden könnten, wenn sie entsprechend leistungsfähige Akkumulatoren hätten und die Rückspeisung in die Stromnetze über die Ladestationen möglich wäre. In Zeiten schwacher Nachfrage preiswert aufgeladen, würden sie zu Spitzenlastzeiten als schnell verfügbare Puffer das Netz stützen. Insbesondere für die in ihrer Leistungsabgabe stark schwankende [[Windenergie]] bietet ein solches Konzept eine bedeutsame Basis für den weiteren Ausbau.<ref>[http://www.ocean.udel.edu/WindPower/ University of Delaware: Offshore Wind Power]</ref>

Die Technologie wurde Ende 2007 mit sechs Fahrzeugen über die Dauer von einem halben Jahr erprobt, wobei der Ausgang aber nicht dokumentiert ist.<ref>[http://www.greencarcongress.com/2007/10/xcel-energy-ann.html Xcel Energy Announces Six-Month Test of V2G and Plug-In Hybrid Electric Vehicles]</ref><ref>{{Webarchiv|url=http://www.pge.com/about/news/mediarelations/newsreleases/q3_2007/070912.shtml |wayback=20080827190043 |text=PG&E and Tesla Motors Co-Pilot Vehicle-to-Grid Research }}</ref>

2008 sprach sich der [[Bundesverband Windenergie]] in Deutschland für den Ausbau von V2G zur Stützung der Windenergie aus.<ref>[http://www.wind-energie.de/presse/pressemitteilungen/2008/mit-windstrom-auto-fahren-billiger-und-weniger-co2 Bundesverband WindEnergie: Mit Windstrom Auto fahren – billiger und weniger CO<sub>2</sub>]</ref>

Am 21. September 2009 wurde im US-Bundesstaat Delaware als erstem Staat der Welt ein Gesetz verabschiedet, das Eigentümern von Elektrofahrzeugen eine Vergütung für zurückgespeiste Energie zusichert, die dem tageszeitabhängigen Stromtarif entspricht. Damit kann der Fahrzeughalter mit dem notwendigen bidirektionalen Stromzähler erstmals praktisch als Stromhändler fungieren, indem er seine Batterien mit günstigem Nachtstrom auflädt und diese zu Verbrauchsspitzen wieder entlädt.<ref>[http://phoenix.state.de.us/LIS/LIS145.NSF/93487d394bc01014882569a4007a4cb7/5ec44e11fb0a0d25852575d00051fd19?OpenDocument 21. September 2009 Delaware State Senate Bill 153]</ref>

2018 wurden in den Niederlanden die ersten öffentlich nutzbaren V2G-Ladesäulen installiert.<ref>[https://www.erneuerbareenergien.de/wenn-das-auto-strom-liefert/150/437/107142/ ''Vehicle to Grid. Wenn das Auto Strom liefert'']. In: ''[[Erneuerbare Energien. Das Magazin]]'', 17. März 2018. Abgerufen am 18. März 2018.</ref>
Im Oktober 2018 erhielt der Nissan Leaf in einer Anlage des Energieversorgers [[Enervie]] als erstes Auto in Deutschland die Zulassung für die Rückspeisung von [[Regelleistung (Stromnetz)|Primärregelleistung]] ins Stromnetz.<ref>{{Internetquelle |autor=Sebastian Schaal |url=https://edison.media/ertraeumen/vehicle-to-grid-wie-ein-elektroauto-das-stromnetz-stabilisiert/23228592.html |titel=Vehicle-to-Grid: Wie ein Elektroauto das Stromnetz stabilisiert |werk=Edison Online |hrsg=Windyhill Property |datum=2018-10-25 |abruf=2018-11-04 |kommentar=ursprünglich auch auf Handelsblatt Online}}</ref>

2018 startete Renault ein Pilotprojekt auf der Insel [[Porto Santo]], bei dem unter anderem Fahrzeuge eingesetzt werden, um auch Strom ins Netz zurückspeisen zu können.<ref name=":0">{{Internetquelle |autor=Cora Werwitzke |url=https://www.electrive.net/2018/02/22/renault-stattet-insel-mit-energie-oekosystem-aus/ |titel=Renault stattet Insel mit Energieökosystem aus |hrsg=electrive.net |datum=2018-02-22 |abruf=2018-12-08 }}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.mobilityhouse.com/de_de/magazin/pressemeldungen/intelligente-software-von-the-mobility-house-macht-eine-ganze-insel-emissionsfrei.html |titel=Intelligente Software von The Mobility House macht eine ganze Insel emissionsfrei |abruf=2019-06-17}}</ref>

2021 stellte E.ON gemeinsam mit dem Logistikanbieter Fiege ein Projekt vor, in dem zwei DC-Ladesäulen auch Strom aus angeschlossenen Fahrzeugen beziehen können.<ref>{{Internetquelle |url=https://de.gridx.ai/presse-mitteilungen/fiege-logistics-opens-intelligent-charging-park-for-electric-cars-with-e-on-and-partners |titel=gridX Pressemitteilung: FIEGE Logistics eröffnet intelligenten Ladepark für Elektroautos |sprache=de |abruf=2022-07-19}}</ref>

2023 wurde das [[Open Charge Point Protocol]] (OCPP) Version 2.0.1 verabschiedet, das eine Umsetzung der [[ISO 15118]] für Vehicle-to-Grid beinhaltet. Neuere Lösungen von V2H und V2G setzen darauf auf.

== Entwicklungsstand und Hürden ==
=== China ===
In [[Volksrepublik China|China]] treiben die Autoindustrie, die dortige Energiewirtschaft und die staatlichen Institutionen die Integration von Elektroautos in das Stromsystem aktiv voran.<ref>{{Internetquelle |autor=reuters.com, chinadaily.com.cn |url=https://www.electrive.net/2025/04/04/bidirektionales-laden-china-startet-seinen-grossen-v2g-test/ |titel=Bidirektionales Laden: V2G-Test in Shanghai gestartet - electrive.net |datum=2025-04-04 |sprache=de |abruf=2025-04-07}}</ref> Die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission ([[Staatliche Kommission für Entwicklung und Reform|''National Development and Reform Commission'' ''=''NDRC]]) und die Energiebehörde haben im ersten Quartal 2025 den Start von 30 Pilotprojekten in neun Städten, darunter Metropolen wie Peking, Shanghai, Shenzhen und Guangzhou, angekündigt. Die Stromnetzbetreiber sind für die Durchführung der Projekte verantwortlich, die Provinzregierungen für den Aufbau der Ladeinfrastruktur und die Energieaufsichtsbehörde für die Integration in den Stromhandel.<ref>{{Internetquelle |autor=Hanna Decker, Gustav Theile |url=https://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/wenn-der-strom-aus-dem-auto-zurueck-ins-netz-fliesst-110403663.html |titel=Wenn der Strom aus dem Auto zurück ins Netz fließt |werk=FAZ |hrsg=FAZ |datum=2025-04-07 |sprache=de |abruf=2025-04-07}}</ref>

Die Ausgangsbedingungen für den Großversuch sind günstig, da China aufgrund der hohen Verbreitung von Elektroautos und erneuerbaren Energien in diesem Bereich die Marktführerschaft innehat; zudem haben mehrere chinesische Hersteller (z. B. [[Nio (Automobilhersteller)|Nio]], [[Great Wall Motor]]s) bereits V2G-fähige Fahrzeuge entwickelt oder im Einsatz. Des Weiteren vereinfacht die zunehmende Verbreitung von Batteriewechselstationen (wie die von Nio in Kooperation mit [[Contemporary Amperex Technology|CATL]]) die Netzintegration, da in den Stationen viele Batterien zentral verfügbar sind und als großer Speicher agieren können. Nio betreibt bereits V2G-fähige Ladestationen.

=== Europa ===
Obwohl auch in [[Europa]] an V2G geforscht wird und Pilotprojekte laufen (mit Beteiligung großer Netzbetreiber), ist eine großflächige Realisierung in weiter Ferne.<ref>{{Internetquelle |autor=Michael Neißendorfer |url=https://www.elektroauto-news.net/news/deutschland-laender-vergleich-v2g |titel=Analyse: Deutschland hinkt bei V2G weit hinterher |werk=elektroauto-news.net |hrsg=SH Webdienstleistungsgesellschaft mbH |datum=2024-02-27 |sprache=de |abruf=2025-04-07}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.springerprofessional.de/ladeinfrastruktur/elektrofahrzeuge/-aus-technologischer-sicht-ist-v2g-kein-grosses-problem-/23692946 |titel=Ladeinfrastruktur {{!}} "Aus technologischer Sicht ist V2G kein großes Problem" {{!}} springerprofessional.de |sprache=de |abruf=2025-04-07}}</ref> Hürden sind hohe Kosten für bidirektionale Wallboxen, die geringe Verbreitung intelligenter Stromzähler, fehlende dynamische Stromtarife und regulatorische Probleme wie doppelte Abgaben auf zwischengespeicherten Strom, die das Konzept derzeit unwirtschaftlich machen.<ref>{{Literatur |Autor=Andrei Goncearuc, Cedric De Cauwer, Nikolaos Sapountzoglou, Gilles Van Kriekinge, Dominik Huber, Maarten Messagie, Thierry Coosemans |Titel=The barriers to widespread adoption of vehicle-to-grid: A comprehensive review |Sammelwerk=Energy Reports |Band=12 |Datum=2024-12-01 |ISSN=2352-4847 |DOI=10.1016/j.egyr.2024.05.075 |Seiten=27–41 |Online=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235248472400355X?ref=pdf_download&fr=RR-12&rr=92c885c6db043b36 |Abruf=2025-04-07}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Autor ungenannt |url=https://www.transportenvironment.org/te-deutschland/articles/elektrofahrzeuge-koennen-als-batterien-auf-raedern-energieversorgern-und-autofahrenden-in-der-eu-ueber-100-milliarden-euro-in-zehn-jahren-einsparen |titel=Pressemitteilung: Elektrofahrzeuge können als ”Batterien auf Rädern“ Energieversorgern und Autofahrenden in der EU über 100 Milliarden Euro in zehn Jahren einsparen |werk=transportenvironment.org |hrsg=Transport & Environment (Europas Dachverband für sauberen Verkehr und Energie) |datum=2025-03-20 |sprache=de |abruf=2025-04-07}}</ref>

== Unterstützung in Pkw-Modellen ==

Der [[Mitsubishi i-MiEV]] beherrscht das bidirektionale Laden, um so den Akku des Autos als Stromspeicher für etwa ein Haus bereitzustellen.<ref>[https://ecomento.de/2014/06/05/intersolar-mitsubishi-zeigt-elektroauto-stromspeicher-fuers-haus/ ecomento.tv] Intersolar: Mitsubishi zeigt Elektroauto-Stromspeicher fürs Haus</ref>

Theoretisch beherrscht der [[Renault Zoe]] das bidirektionale Laden, was 2018 in einem Pilotprojekt getestet wurde.<ref name=":0" /> Dazu war jedoch eine Modifikation am Fahrzeug durch einen nicht serienmäßigen fernsteuerbaren Batteriecontroller erforderlich.<ref>{{Internetquelle|titel=The Mobility House macht Porto Santo CO2-frei|url=https://www.pv-magazine.de/2018/09/26/the-mobility-house-macht-porto-santo-co2-frei|werk=pv magazine|abruf=2020-09-10}}</ref>

[[Polestar]] verbaut seit 2025 in den Modellen [[Polestar 3]] und [[Polestar 4]] die Technik zum bidirektionalen Laden. Der Polestar 4 ist [[Vehicle-to-Load]]-fähig, der Polestar 3 unterstützt Vehicle-to-Grid. Zudem wurde ein Pilotprojekt im Heimatmarkt Schweden gestartet.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.elektroauto-news.net/news/eautomarkt-polestar-einzige-neue-konstante |titel=E-Automarkt: Polestar sieht sich als einzige neue Konstante |datum=2025-04-26 |sprache=de |abruf=2025-05-14}}</ref>

== Literatur ==
* {{Literatur | Autor=[[Henrik Lund (Ingenieurwissenschaftler)|Henrik Lund]], Willett Kempton | Titel=Integration of renewable energy into the transport and electricity sectors through V2G | Sammelwerk=[[Energy (Zeitschrift)|Energy]] | Band=36 | Nummer=9 | Jahr=2008 | Seiten=3578–3587 | DOI=10.1016/j.enpol.2008.06.007}}
* {{Literatur | Autor=Willett Kempton, Jasna Tomić | Titel=Vehicle-to-grid power fundamentals: Calculating capacity and net revenue | Sammelwerk=[[Journal of Power Sources]] | Band=44 | Nummer=1 | Jahr=2005 | Seiten=268–279 | DOI=10.1016/j.jpowsour.2004.12.025}}
* {{Literatur | Autor=Benjamin K. Sovacool et al. | Titel=Tempering the Promise of Electric Mobility? A Sociotechnical Review and Research Agenda for Vehicle-Grid Integration (VGI) and Vehicle-to-Grid (V2G) | Sammelwerk=[[Annual Review of Environment and Resources]] | Band=42 | Jahr=2017 | DOI=10.1146/annurev-environ-030117-020220}}

== Weblinks ==
{{Commonscat|Vehicle-to-grid charging stations|Vehicle to Grid}}
* [https://www1.udel.edu/V2G/resources/Hawkins_ETI.pdf Vehicle to Grid – A Control Area Operators Perspective]
* Kempton, W., Tomic, J., Letendre, S., Brooks, A., & Lipman, T.: [https://escholarship.org/uc/item/0qp6s4mb ''Vehicle-to-Grid Power: Battery, Hybrid, and Fuel Cell Vehicles as Resources for Distributed Electric Power in California.''] In: ''eScholarship'', University of California Davis: Institute of Transportation Studies, 2001
* [[Deutsche Presse-Agentur]] 7. September 2025: [https://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/unternehmen/ueber-wallbox-kuenftig-strom-zurueck-ins-netz-speisen-was-das-bedeutet-accg-110674586.html ''Autos als Stromspeicher? Eon wittert eine große Chance'']

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=103827706X}}

[[Kategorie:Elektrizitätswirtschaft]]
[[Kategorie:Elektrische Antriebstechnik]]
[[Kategorie:Energiespeichertechnik]]

Vehicle to Grid - Versionsgeschichte

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