Bidirektionales Laden mit Photovoltaik-Heimspeichersystem kommt ab 2023

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Wie entwickelt sich der Markt der Wallboxen bei Endverbrauchern, nachdem die Förderung ausgelaufen ist?

Andreas Piepenbrink: Wir als Hager Energy sehen keinen direkten Einbruch. Für uns verdoppelt sich der Absatz in diesem Jahr. Wir werden 2022 über 50.000 und nächstes Jahr über 100.000 Ladestationen produzieren und verkaufen. Das geschieht in den Hauptmärkten Deutschland, Frankreich und in den nordischen Ländern. Wir haben drei Produktionslinien in Polen und sind insbesondere im Bereich solares Laden sehr gut aufgestellt. Wir haben allein bei E3/DC dieses Jahr 12.000 Ladestationen verkauft. Trotz Wegfall der Förderung haben vier von zehn Kunden zum Hauskraftwerk eine Wallbox dazu genommen. Letztes Jahr war die Quote allerdings noch etwas höher. Da haben sich manche Leute die Wallboxen auf Vorrat in die Häuser gebaut.

Wo findet das Wachstum statt?

Wir haben in Frankreich sehr stark ausgebaut, weil wir da Marktführer sind. Wir haben das Projektgeschäft für Gewerbe und Mehrfamilienhaus vorbereitet. In Deutschland haben wir einen Markteintritt mit Lastmanagement gemacht, in Schweden und Norwegen mit Wallboxen. England kommt im nächsten Jahr. Wir sammeln die Hager-Märkte nach und nach ein. Bei Hager sind wir sehr stark ausgerichtet auf den Elektrogroßhandel und auf das Projektgeschäft, welches Absatz in der elektrischen Infrastruktur einkoppelt.

Werden die Solarinstallateure, die große Photovoltaik-Anlagen auf Gewerbedächer bauen, dort auch die Ladeinfrastruktur installieren?

Solarteure installieren in erster Linie Solarmodule auf Dächer und nehmen ein zusätzliches Geschäft wie die Wallbox mit, wenn es gut dazu passt. Das ist im Einfamilienhaus der Fall. Wenn die Installation im Mehrfamilienhaus nicht mit Photovoltaik zusammenhängt, dann machen das Geschäft eher andere oder Elektrobetriebe. Der Aufbau der Ladeinfrastruktur in der Immobilienwirtschaft hat ja noch gar nicht angefangen. In Gebäuden stehen bestimmt noch nicht so viele Wallboxen, wie Sie das in der Zeitung lesen. Diese kommen im nächsten Schritt. Genau wie die Gewerbespeicher.

Hager bietet jetzt auch Energiemanagement für die Ladeinfrastruktur im Gewerbebereich an?

Wir haben zwei Dinge: einmal den Lastmanager von Hager mit dem Namen XEM. Der stellt den Netz- und Anlagenschutz dar, schützt in erster Linie die Hauselektrik vor Überlastung. Zum Zweiten bieten wir über eine eigene Charge-Point-Operator-Anwendung die Abrechnung an. Wir stellen das als Teil des Hager Energy Managements Ende des Jahres bereit. Unsere Software ist fürs Gewerbe jetzt wesentlich konnektiver als sie es bisher war. Das bedeutet: Wir haben zusätzliche Benutzerrollen in der Verwaltung. Wir haben das Payment umgesetzt. Wir haben einen automatisierten Abrechnungsprozess für private Firmenwagen vorgesehen. Wir unterstützen öffentliche Ladekarten und die Abrechnung per Roaming über Provider. Wir bieten auch eigene eichrechtskonforme Lösungen an.

Wie offen ist das System?

Für Dritte sind wir nicht wirklich offen, können das aber zukünftig nach Bedarf integrieren. Unser Lastmanagement funktioniert Stand heute nur mit Hager-Ladestationen. Die Hager Hardware funktioniert über eine OCPP-Schnittstelle, so dass über alle entsprechenden Plattformen abgerechnet werden kann und der Energy Manager hat auch die Möglichkeit selbst OCCP-Server für Nicht-OCCP-Schnittstellen zu sein.

Hager / E3/DC-Produkte in der pv magazine Marktübersicht Wallboxen und Ladelösungen

Hager und E3/DC sind mit fünf Produkten in der aktuellen pv magazine Marktübersicht Wallboxen und Ladelösungen vertreten. Die Wallbox „multi connect“ eignet sich zur Kombination mit dem Heimspeichersystem von E3/DC. Die „witty solar“ ist allgemein eine Wallbox für Heimanwendungen. Die „witty share“ eignet sich für Gewerbeanwendungen inklusive öffentliches Laden. Hier finden sie die Produktdatenbank mit 200 Wallboxen und Ladesäulen.

 

Bidirektionales Laden kommt in 2023

Die nächste Entwicklung mit dem bidirektionalen Laden steht ja schon vor der Tür. Vor zwei Jahren haben Sie uns schon einmal viel dazu in einem Interview berichtet. Wann kommt Ihre Lösung dazu?

Das bidirektionale Laden kommt in Kleinserie Anfang nächsten Jahres mit einer sogenannten Edison-Lösung. Das ist primär auch eine Retro-Fit-Option für Hauskraftwerke, die seit Mai 2020 ausgeliefert werden. Sie können sie daran anschließen und das Fahrzeug direkt DC-seitig mit dem Hauskraftwerk verbinden. Genau wie der Solargenerator und die Batterie ist das Fahrzeug wirklich am Zwischenkreis angeschlossen und kann Energie tauschen. Das ist technisch eine sehr puristische Lösung.

Mit welchem Auto kann man die Edison nächstes Jahr nutzen?

Wir arbeiten mit einem großen Automobilhersteller zusammen und hoffen, dass es bald los geht.

Bedeutet Kleinserie, dass sie nur für ausgewählte Kunden ist? Oder erwarten Sie einfach keine so hohe Nachfrage?

Da es eine Erstanwendung ist und die Fahrzeuge erstmals mit den sogenannten „Value Added Services“ ausgestattet werden, hat keiner wirklich Erfahrung, was der Kunde schätzt und was er damit machen wird. Sie können sich das ungefähr so vorstellen wie bei den Stromspeichern im Jahr 2011. Der sah auch etwas anders aus als der jetzige von 2023. Die Option für das Hauskraftwerk wird eine besondere Premiumlösung bleiben. Das Verlegen von DC-Kabeln von der Garage in den Keller ist aufwendig. Es wird von uns auch einfachere Lösungen, bei denen man nur eine AC-Leitung in die Garage legt und dort dann die AC-DC-Wandlung macht.

Ich dachte immer, der große Vorteil bei dem DC-Speichersystem ist, dass sich Fahrzeug und Batterie den Wechselrichter teilen können, was nicht nur effizienter, sondern am Ende auch günstiger sein kann. Das heißt, dieser Vorteil kompensiert den Nachteil nicht, dass man DC-Leitungen vom Keller in die Garage legen muss?

Das kann man so sagen. Dadurch, dass man auch eine zusätzliche DC-DC-Wandlung benötigt und dass die Weiterleitung der Fahrzeugspannung ins Haus Stand heute vergleichsweise teuer ist.

Das Auto als Speicher. Volkswagen-Modelle mit der 77-Kilowattstunden-Batterie werden künftig für diese Technologie befähigt, hieß es schon vor einem Jahr. In der aktuellen pv magazine Ausgabe spricht Martin Roemheld, Vice President Business Development der Volkswagen-Tochter Elli über den Stand des bidirektionalen Ladens.

Foto: Volkswagen

2024 Standardlösung für eine bidirektionale Wallbox

Wie geht es dann weiter?

Wir entwickeln das bidirektionale Laden in zwei Generationen. Wir arbeiten auf eine Standardlösung mit dem Namen „S10M“, die wir 2024 bringen werden. Die wird dann wirklich für jedermann sein, egal ob E3/DC-Kunde oder Nicht-E3/DC-Kunde. Sie wird handhabbarer, leichter und durchstandardisierter sein. Es ist eine DC-Vehicle-to-X-Wallbox, die man in der Garage aufstellt und mit AC anschließt. Sie müssen die DC-Leitung dann nicht mehr vom Fahrzeug in den Keller verlängern.

Was ist technisch das Besondere an dem geplanten „S10M“?

Wir haben uns viel vorgenommen. Wir entwickeln einen Wechselrichter der fünften Generation. Fünfte Generation heißt bei uns, dass er nur eine einzige doppelseitig bestückte Leistungsplatine enthält. Wir haben ein ganz neues Kühlkonzept, was es uns ermöglicht, sehr kostengünstig zu produzieren. Das heißt, der Wechselrichter wird durch eine Lötstraße gefahren und es sind gleich auch alle Kühlkörper eingelötet. Das ist extrem produktionsfreundlich. Und wir produzieren auch erstmals mit Druckguss. Das ist von unserer Seite auch eine absolute Innovation. Das Gerät hat fünf Tracker, drei davon bidirektional, und deckt den gesamten Fahrzeugbereich zwischen 200 und 920 Volt ab. Wir bringen in dem Gerät auch den Energiemanagement-Controller und einen Doppellade-Controller auf ein und demselben Board zusammen. Das ermöglicht eine für uns ungewohnte Preisstellung und eine integrierte Software für alles. Das ist schon eine große Innovation.

Den „S10M“ stellt man in die Garage. Kann man dann die stationäre Batterie danebenstellen?

Ein ganz klares Ja. 70 Prozent des gesamten Heimspeichermarktes sind Einstiegskunden. Die kann man bedienen, indem ein Kombigerät für bidirektionales Laden in die Garage hängt und auch der Speicher in der Garage steht. Aber damit kann man nicht den Premiumbereich abdecken. Das heißt, Sie werden dann auch noch Kunden haben, die sich zusätzlich eine Solaranlage und einen Speicher in den Keller bauen und den „S10M“ als Doppellader oder weiteren Solartracker verwenden.

Würde man die Solaranlage auch in der Garage anschließen?

Die würde man dort anschließen oder im Außenbereich, so wie es andere Länder auch tun. Wenn wir jetzt mal fünf Jahre weiterdenken, kann man mit dem Gerät vielleicht Netzdienstleistungen erbringen und Sie bräuchten vielleicht gar nicht mal so eine große Solaranlage. Auch der Speicher reduziert sich um den Teil, den das Fahrzeug darstellen kann. Dann bräuchten Sie vielleicht eher eine intelligente DC-Wallbox, die Sie am Strommarkt vermarktet. Ich glaube, dass man sich dadurch ein ganzes Segment erarbeiten kann und jedermann das Fahrzeug wesentlich stärker nutzen kann.

Was wird eine Lösung für bidirektionales Laden in Zukunft kosten, wenn die Fertigung standardisiert ist?

Um einen Vergleich zu geben: Eine AC Wallbox hat die Herstellkosten von wenigen hundert Euro. Sie steht hinterher für fast 2000 Euro beim Kunden, weil der Handel, die Installation und die Garantie bezahlt sein wollen. Der Preis eines Solarwechselrichters oder eines Hybridwechselrichters ohne Batterie aus dem Großhandel liegt heute bei 2500 bis 3000 Euro. Jetzt kann man sich ausrechnen, in welche Größenordnung man für installierte bidirektionale DC-Wallboxen kommen kann. Die Installationskosten werden sehr niedrig sein. Sie haben einen einzigen AC-Anschluss und eine Absicherung im Keller. Die restliche Elektroinstallation verlagern Sie vom Keller in die Garage. So haben Sie eine AC-Zuleitung für alles. Das ist eine Standardisierung, die sich auch international verkaufen lässt. Deshalb bin ich einfach von der Idee überzeugt.

Elektroauto-Ladelösungen in pv magazine November 2022

Schwerpunkt zu Elektroauto-Ladelösungen – Wallboxen und Ladesäulen in der pv magazine Ausgabe November 2022 (Premium Content, zum Shop):

Vehicle-to-Home als das erste Vehicle-to-Grid

Wenn Sie nächstes Jahr mit der kleinen bidirektionalen Edison-Serie an den Markt gehen, was können die Leute dann damit machen?

Primär können die Leute Ihren Heimspeicher durch das Fahrzeug halbieren und somit rechnet sich die Investition, wenn man diesen Gedankengang teilt. Sie können eine Notstromversorgung aus dem Fahrzeug realisieren und den Eigenverbrauch der selbst erzeugten Solarenergie erhöhen. Sie können den sogenannten Shift-Betrieb machen, das heißt, den Energietransfer zwischen Fahrzeug und Heimspeicher. Sie können natürlich auch stufenlos solar laden. Und Sie können auch Spitzenlasten aus dem Auto abdecken. Sie haben tatsächlich einen zweiten Heimspeicher.

Wird sich perspektivisch der Heimspeicher durch das bidirektionale Laden erübrigen?

Ich glaube, dass es irgendwann für einige netzdienliche Anwendungen so sein wird. Aber Eigenstromanwendungen dominieren den Markt wegen steigender Energiepreise. Daher lautet die Antwort: eher nicht. Das heißt, der stationäre Heimspeicher wird kleiner, aber er wird immer noch vorhanden sein.

Elektroautos soll man nicht mit kleinen Leistungen betreiben, deswegen braucht man den Heimspeicher als Puffer?

Vom Wirkungsgrad her ist es nicht sinnvoll, ein Fahrzeug, das 200 oder 400 Watt Standby-Verbrauch hat, mit 500 Watt zu entladen. Da haben Sie zu viele Verluste. Deshalb haben einige Automobilhersteller ihre Mindestentladeleistung so hoch gesetzt, dass Sie zwingend in den Heimspeicher umladen sollten. Es gibt noch einen zweiten Aspekt: Die Einschaltzeit des Fahrzeugs sollte Stand heute nicht 24 Stunden sein, sondern eher zwei oder drei. Die Fahrzeugelektronik ist aktuell nicht auf 24/7 ausgelegt. Umgekehrt, das Zusammenspiel mit dem Heimspeicher kann auch die Fahrzeuglebensdauer erheblich vergrößern. Wenn Sie im Mittel zehn Prozent weniger Ladezustand in Ihrem Fahrzeug erreichen, dann kann die Fahrzeugbatterie 200 Vollzyklen mehr leisten, was aufgrund der Größe dann 2000 Heimspeicherzyklen werden können. Dann ist das Fahrzeug im Spiel.

Damit kommen wir generell zu den Anwendungsfällen. Sie waren bei Netzdienstleistungen immer sehr zurückhaltend, da die Politik diese bisher immer schwer gemacht hat. Ändert sich das dadurch, dass jetzt die Autoindustrie mit dabei ist?

Die Autoindustrie ändert erst mal eines: Jeder Hersteller wird bidirektionales Laden anbieten, weil es einfach eine vergleichsweise extrem günstige Zusatzfunktion eines jeden Fahrzeugs ist. Und dann haben Sie Fahrzeuge mit Möglichkeiten, die Sie zu Hause nicht nutzen. Sie haben fahrzeugseitig ein zehn- bis hundertmal höheres Angebot als das, was das Haus entgegennehmen kann. Das wird auch die Infrastruktur ändern beziehungsweise stärken. Brown-Out-Situationen wären komplett vermeidbar, wenn man sich auf eine DC-Vehicle-to-X-Lösung im Standard einigen würde als Ziel für das Ende unseres Jahrzehnts.

Jeder Hersteller wird bidirektionales Laden anbieten, weil es einfach eine vergleichsweise extrem günstige Zusatzfunktion eines jeden Fahrzeugs ist.

Sie gehen also davon aus, dass man mit dem Fahrzeug Netzdienstleistungen erbringen wird und dass der Anreiz dazu ein finanzieller ist?

Ich sage mal uneingeschränkt ja. Man kann jetzt schon durch zeitversetztes Laden die Preisschwankungen am Spotmarkt ausnutzen und bis zu 10 oder 20 Cent günstiger laden. Mit bidirektionalem Laden wird man diesen Strom zu ähnlich guten Konditionen auch wieder ans Haus zurückgeben können. Dafür benötigt man keine Solaranlage. Also Eigenstrom ohne Solar. Klar, das ist auf 10 bis 15 Kilowattstunden pro Tag beschränkt. Es gibt andere, die sagen, das rechnet sich nicht. Da ist man schnell bei einer Grundsatzdiskussion.

Wie sieht diese aus?

Sicher ist, dass erneuerbare Energien fluktuieren, und sicher ist, dass wir hoffentlich mehr davon kriegen und dass damit der Tag-und-Nacht-Unterschied von Strom an der Börse immer existieren wird. Sicher ist auch, dass das Fahrzeug die größte einfach verschiebbare Last und die größte Reserve irgendwann darstellt, die zu 90 Prozent der Zeit parkt. Außerdem ist sicher, dass man günstig Strom kaufen kann, aber nicht jeden Tag. Sicher ist derzeit auch, dass der Unterschied zwischen Tag und Nacht schon da ist, dass er aber nicht so hoch ist, dass es sich lohnt, ihn mit einem Speicher auszugleichen. Wenn der Unterschied 20 oder 35 Cent wäre, dann würde sich auch Flexibilität lohnen. Allerdings sieht man an der Diskussion auch, dass das Vehicle-to-Home das erste Vehicle-to-Grid ist. Denn Vehicle-to-Grid im Sinne von Regelleistung gibt es nicht, weil dazu Dienstleistungen und Regulatorik fehlen. Die Grundfrage, wie das Haus oder das Auto mit dem Netz Geld verdienen und wie Autos die Energiewende netzdienlich voranbringen können, ist noch nicht beantwortet.

Sehen Sie auch Anwendungen für Parkplätze im Gewerbe?

Wenn Sie 10 oder 20 Autos bei einem Gewerbebetrieb parken, könnten Sie diese zum Beispiel geglättet laden oder auch Fahrzeuge untereinander etwas austauschen lassen. Aber da sind wir natürlich noch nicht, weil die Ladeinfrastrukturkosten noch weit weg sind gegenüber den Anschaffungskosten einer AC Wallbox. Aber perspektivisch werde ich natürlich das Auto als Gebäudeausgleichsspeicher benutzen können für Eigenstrom und für Lastglättung, das steht für mich außer Frage.

Wird die Lösung „S10M“ auch bei Gewerbeparkplätzen eingesetzt werden können?

Ganz klar. Wir bieten ja jetzt schon das Energie-Farming, bei dem man mehrere E3/DC-Hauskraftwerke miteinander verbindet, mit bis zu 20 Wallboxen.

Also für Mehrfamilienhäuser und Kleingewerbe, richtig?

Ja. Bei den Hauskraftwerken stecken Sie die Wallboxen einfach an, Sie verbinden die, und dann funktioniert das als Gesamtverbund. Die Systeme wissen, wie viele Autos dranhängen oder wie viele Kilowattstunden die Batterien haben – und sie kennen die Ladewünsche. Es ist noch nicht der Standardfall. Es wird der Standardfall in drei oder vier Jahren sein, wenn Sie mit der gleichen Selbstverständlichkeit, wie Sie eine AC-Wallbox kaufen, auch eine DC-Wallbox zu einem bezahlbaren Preis kaufen können. Und das würde einen Siegeszug des bidirektionalen Ladens bedeuten.

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