von Patrick Gunti
Moneycab.com: Herr Piffaretti, die Elektromobilität erlebt einen enormen Aufschwung. Mittlerweile wird fast jedes sechste in der Schweiz verkaufte Auto elektrisch angetrieben. Gleichzeitig steigen auch die Sorgen bezüglich der Auswirkungen auf die Strom- und Elektrizitätsversorgung. Teilen Sie diese?
Marco Piffaretti: Nein, die Sorge ist unbegründet, denn erneuerbare Energie hat es in Summe genug. Der Sonne sei Dank, sie wird noch 2 Milliarden Jahre scheinen, ohne uns eine Rechnung zu schicken (lacht). Im Sommer werden wir aber zu viel davon haben und im Winter zu wenig. Entsprechend müssen wir die Stauseen in Zukunft mehr für die saisonale Speicherung benutzen, und weniger für die Netzregelung: der Bundesrat spricht von 2 TWh zusätzlichem «Wintervorrat». Und genau da bieten Elektroautos eine geniale Lösung: V2G, was so viel wie «vehicle-to-grid» heisst: bidirektionale Elektroautos werden die Aufgabe der Regelleistung nämlich im grossen Umfang übernehmen können. Und so geht die Rechnung für alle auf!
Wie gross wird der Elektrizitätsverbrauch der elektrifizierten Autos dereinst denn sein?
Wenn 2035 hierzulande 2,9 Millionen PKW rein elektrisch unterwegs wären, was der maximalen Prognose von Swiss eMobility entspricht, würde der Schweizer Elektrizitätsverbrauch um lediglich 10,7% oder 6700 Gigawattstunden ansteigen. Dafür würde man mehrere Milliarden Franken aus Ölimporten sparen. Insgesamt ist diese Investition in Richtung «Erneuerbare Energien» also mehr als tragbar und nicht nur für das Klima, sondern auch für die Schweizer Wirtschaft und Bevölkerung vorteilhaft.
Mit den bidirektionalen Ladestationen von sun2wheel können die Batterien von Elektroautos sowohl geladen als auch entladen werden. Das Elektroauto wird also – wenn es nicht gefahren wird – zum mobilen Stromspeicher?
Genau, denn mittels bidirektionalem Laden können die elektrischen «Stehzeuge» das Netz entlasten: das macht man, indem Elektroautos nicht nur intelligent geladen werden, sondern auch (partiell) entladen werden – wenn es Sinn macht. Das ist keine Zukunftsspinnerei, sondern eine Lösung, die man bereits heute serienmässig einsetzen kann. Und sie kann in den nächsten Jahren, wenn einige hundert Elektrofahrzeuge virtuell «zusammengeschaltet» werden und swissgrid – wie es in Holland bereits heute bereits funktioniert – die Flexibilität der Elektroautos auch in der Schweiz annehmen wird, sehr lukrativ werden. Die RWTH Aachen spricht sogar von fast unglaublichen Zusatzerträgen von bis zu 800.- pro Jahr und Elektroauto. Im «kleinen Rahmen», also auf Gebäude oder ZEV-Ebene ist V2H – also bidirektionales Laden, jedoch zum «Home», also «behind the meter» – bereits heute einsetzbar und wirtschaftlich interessant: dank erhöhtem Eigenverbrauch der Photovoltaik-Anlage und/oder Peack-Shawing kann auch eine noch relativ teure, bidirektionale Ladestation (Grössenordnung: etwas über 10’000 CHF) gut amortisiert werden.
«Das ist keine Zukunftsspinnerei, sondern eine Lösung, die man bereits heute serienmässig einsetzen kann. Und sie kann in den nächsten Jahren (…) sehr lukrativ werden.»
Marco Piffaretti, Initiant und VRP sun2wheel
Wie können wir uns das Vorgehen in der Praxis vorstellen?
Als Benutzer eines Elektroautos mit einer Reichweite von zum Beispiel 400 km wissen Sie praktisch immer, wann Sie wie viele davon brauchen. Wenn Sie nun davon ausgehen, dass Sie das Auto von Montag bis Freitag durchschnittlich 100 km fahren, heisst das, dass Sie während der ganzen Woche die Batterie immer nur zu 1/4 pro Tag brauchen. Die restlichen 3/4 – oder einen Teil davon – können Sie nun in der sun2wheel-App freischalten, um beispielsweise den Eigenverbrauch von PV-Anlagen zu optimieren. Praktisch gesehen heisst das zum Beispiel, dass Sie die Überkapazitäten der PV-Anlage Ihres Arbeitsgebers günstig in Ihre Autobatterie speichern können, und damit am Abend kochen und Fernsehen. Das ist für alle Beteiligten eine win-win-Situation, sowohl finanziell wie auch ökologisch.
Können Sie uns an einem Beispiel erläutern, wie viel Energie bei einem Akku freigesetzt und im Gegenzug im Haushalt genutzt werden kann?
Ein typischer Haushalt braucht etwa 10-20 kWh pro Tag. Ein modernes Elektroauto hat zwischen 50 und 100 kWh Batteriekapazität, wovon man eben im Schnitt pro Tag maximal etwa 1/4 für das Fahren benutzt. Der gesamte Durchschnittshaushalt könnte also bequem mit nur etwa 20% einer Auto-Batterie durchgepuffert werden. Und man hätte immer noch mehr als 50% Reserve… Oder anders gerechnet: eine Autobatterie, die am Montag voll ist, würde das eigene Haus bis am Donnerstagabend komplett speisen können. Wenn Sie dies auf alle Elektrofahrzeuge und alle Wohnungen hochrechnen, dann ergibt sich ein enormes Potential an Flexibilität, welche mit Autobatterien zur Verfügung steht, die man ja bereits gekauft und bezahlt hat.
Noch sind wenige Elektrofahrzeuge auf bidirektionales Laden ausgelegt. Wo liegen die Gründe dafür?
Es sind gar nicht so wenige, denn die wichtigsten japanische Elektroautomarken Nissan, Mitsubishi und Honda können serienmässig bidirektional laden/entladen – natürlich mit geltender Herstellergarantie. Bisher gab es einfach noch keine passende bidirektionale Ladestation, was sich dank der Entwicklungsarbeit des Schweizer Pioniers EVTEC AG aus Kriens nun geändert hat. Und die «Tochtergesellschaft» sun2wheel hat das Ganze dank der Entwicklung der App, die sowohl auf das Monitoren als auch auf die Steuerung der Anlage perfekt zugeschnitten ist, nun auch massentauglich gemacht.
Der Hauptgrund, weshalb die «Vehicle-to-everything»-(V2X)-Technologie noch nicht populärer ist, liegt in der aufwendigen Aufklärung, welche die eher trägen Auto-Importeure und die Auto-Händler – aber auch die Elektrizitätswerke – brauchen, um diese neue Technologie kennenzulernen und somit auch ihren Kunden erklären zu können. Das wird sich in den nächsten Jahren sicher drastisch ändern, denn wer bei diesem Thema schläft, wird überholt.
Wann werden die grossen Hersteller «Vehicle to Grid» zum Standard machen?
Anfang 2022 wird die ISO15118-Norm verabschiedet sein: dank dieser werden auch alle europäischen Elektroauto-Hersteller bidirektionales Laden einführen. Und einige Hersteller wie die VW-Gruppe oder Stellantis haben diesen Schritt ja bereits auch öffentlich angekündigt. Was Tesla anbelangt, hört man jedoch nichts über V2X-kompatibilität. Aber das ist aus ihrem Gesichtspunkt verständlich, möchte Tesla doch jedem seinen Kunden lieber eine zusätzliche Powerwall verkaufen…
Nutzt sich der Auto-Akku durch die bidirektionale Nutzung nicht schneller ab?
Nein, weil die Lade- resp. Entladeleistungen im Vergleich zu den Leistungen, die für das Beschleunigen oder Schnellladen von Autobatterien üblich sind, wirklich sehr gering sind. Die Batterie merkt praktisch nichts vom V2X-Laden, weil dies von der Stromintensität her 10 Mal harmloser ist als eine Beschleunigung. Und auch, weil die Bidirektionalität nur für eine beschränkte Zeit und Batteriehub pro Tag benutzt wird.
Wie ist das von sun2wheel-System entstanden – und wie lange hat die Entwicklung gedauert?
Bereits im 2017 hat die erwähnte Firma EVTEC aus Kriens (welche sun2wheel beliefert) bidirektionale Ladestationen entwickelt und Prototypen davon gebaut. Diese wurden dann in mehreren Forschungsprojekten zusammen mit Elektrizitätswerken und der Autoindustrie getestet. Das funktionierte so gut, dass danach eine Serienproduktion organisiert wurde. Die innovativen bidirektionalen Ladestationen sind also komplett in der Schweiz entwickelt worden und werden auch bei der EVTEC in Kriens für sun2wheel produziert.
Ist das System – einmal installiert – erweiterbar?
Ja, das sun2wheel-System ist modular und erweiterbar. Mehrere Ladestationen kommunizieren über die App automatisch miteinander und das System lässt sich bis auf mehrere Dutzend Module ausbauen. Es lassen sich auch normale, monodirektionale sun2wheel-Ladestationen mit bidirektionalen DC-Ladestationen mischen und sogar sinnvolle «second-use» Batterien, welche die Speicherfunktion der Anlage weiter ausbauen können, verbinden. Und weil allesamt via roten CEE-Stecker an das Netz gekoppelt werden, sind sie extrem flexibel ausbaubar oder verschiebbar – wenn die Garage mit solchen günstigen Steckern ausgestattet ist. Das ist zum Glück immer öfters der Fall und auch in der Norm «SIA2060 – Infrastruktur für Elektrofahrzeuge in Gebäuden» vorgesehen.
«Weil die Lithiumbatterien das Elektroauto um Jahre überleben, kann man diese in einem sogenannten «zweiten Leben» als stationäre Batterien weiterbenutzen – und selbstverständlich ebenfalls in das sun2wheel-System intergieren.»
Stichwort «second use»-Batterien: Einer der Knackpunkte der Elektromobilität sind die Akkus, respektive deren wertvolle Rohstoffe. Immer mehr werden ausgediente Batterien als stationäre Speicher verwendet. Das ist also auch in Ihrem System möglich?
Ja, genau. Weil die Lithiumbatterien das Elektroauto um Jahre überleben, kann man diese in einem sogenannten «zweiten Leben» als stationäre Batterien weiterbenutzen – und selbstverständlich ebenfalls in das sun2wheel-System intergieren. Ich selber habe seit vier Jahren zwei solche Batterien in meiner Garage, die es mir ermöglichen, meinen Eigenverbrauch zu optimieren. Es handelt sich um zwei Nissan-LEAF Batterien, und bald kommt noch eine zusätzliche Autobatterie eines deutschen Premiumherstellers dazu! Das ist, wie wenn man einen persönlichen Stausee besitzt, und somit die überschüssige eigene PV-Produktion des Mittags für den Abend aufbewahren kann. Die Quintessenz ist also: «Speicher auf Rädern oder ohne Räder»: beides hilft, den Autarkiegrad zu verbessern – und beides gibt es bei sun2wheel.
Sie haben Lösungen sowohl für Einfamilienhäuser als auch für Mehrfamilienhäuser sowie KMU und Institutionen im Angebot. Wie viele Anlagen sind bereits in Betrieb?
Insgesamt sind bereits ein Dutzend Anlagen im Betrieb, überdurchschnittlich viele davon in der Region Bern, weil der Kanton Bern einen besonders willkommenen Förderbeitrag von zusätzlichen 2000.- pro bidirektionale Ladestationen eingeführt hat, welcher für KMU’s zur Verfügung gestellt wird.
Wie gross schätzen Sie das Potenzial ein, angesichts der aktuellen Entwicklungen in der Elektromobilität und im Energiesektor?
Dank den japanischen Elektroautos, die bidirektionales Laden bereits heute unterstützen, wird das Thema bald auch in der Schweiz populär werden. Ich bin überzeugt, dass Bidirektionalität ab 2022 ein zusätzliches Kaufkriterium für Elektroautos wird, besonders weil sie Fahrzeug-seitig keine Mehrkosten aufweist, sich diese Funktion jedoch später auf den Restwert des Fahrzeuges positiv auswirkt. Denn ein Elektroauto, das 2025 als Occasion verkauft wird, wird einen sehr unterschiedlichen Restwert aufweisen – auch je nach dem, ob es V2X-fähig ist, oder eben nicht.
Herr Piffaretti, wir bedanken uns für das Interview.
Definitionen
Smart Charging (auch „V1G“): Fahrzeuge werden dynamisch geregelt geladen. Fahrzeuge laden mit grösserer Leistung, wenn zum Beispiel das Netz wenig belastet ist, lokaler Ökostrom (häufig der eigenen Solaranlage) verfügbar ist oder der Strompreis niedrig ist. Hier findet keine Rückspeisung statt und es handelt sich dementsprechend nicht um bidirektionales Laden. Alle Elektrofahrzeuge können auf diese “intelligente” Art geladen werden.
Vehicle-to-grid (V2G): Ähnlich wie V1G, aber zusäzlich mit Rückspeisung von Energie ins Netz. Dadurch kann Regelleistung bereitgestellt werden oder Energie zwischengespeichert werden. Das Ladegerät braucht ein anderes Leistungselektronikkonzept und muss Leistung entsprechend der Normen und Sicherheitsstandards des Netzes rückspeisen können. Bsp.: E-Fahrzeuge von Nissan und Honda und PHEV von Mitsubishi im Zusammenhang mit den sun2wheel «two-way» DC-Ladestationen.
Vehicle-to-home / Vehicle-to-building (V2H, V2B): Das Fahrzeug ist wie bei V2G rückspeisefähig, liefert aber keine Energie ins öffentliche Netz. Stattdessen agiert es wie ein PV-Heimspeicher oder ein Notstromaggregat und speist nur in ein Gebäudenetz ein (Betrieb „behind the meter“). Bsp.: E-Fahrzeuge von Nissan und Honda und PHEV von Mitsubishi im Zusammenhang mit den sun2wheel «two-way» DC-Ladestationen.
Vehicle-to-Load (V2L): Das Elektrofahrzeug ist mit einem zusätzlichen Wechselrichter ausgestattet, welcher z.Bsp. (kleinere) Haushaltgeräte speisen kann. Typischerweise einphasig und mit begrenzter Leistung. Bsp. IONIQ 5 von Hyundai, Ford F150 Lightning.
Vehicle-to-everything (V2X): …..(Sammelbegriff): darin kann X sowohl G, H, B, wie auch L bedeuten.