Man könnte meinen, das Crack-Reporterteam sei dabei CleanTechnica hätte jeden Fetzen Tesla-Neuigkeiten, den es mittlerweile im gesamten Universum gibt, halbiert, seziert und gekreuzt. Zu unserem großen Erstaunen tauchte während der Veranstaltung zum Tesla Investor Day am 1. März 2023 eine wichtige Nachricht von Tesla auf – dass bidirektionales Laden bis 2025 in allen Tesla-Fahrzeugen verfügbar sein wird –, aber wir haben sie völlig verpasst.
Auf eine Frage aus dem Publikum antwortete Drew Baglino, Senior Vice President für Antriebsstrang und Energietechnik bei Tesla: „Bidirektional … es war keine bewusste Entscheidung, es nicht zu tun.“ Es hatte damals einfach keine Priorität. Wir haben Wege gefunden, Bidirektionalität zu ermöglichen und gleichzeitig die Kosten für die Leistungselektronik im Fahrzeug zu senken.
„Und bei allem, was Tesla betrifft, besteht das Ziel normalerweise darin, mehr für weniger zu bekommen. Und so sind wir, würde ich sagen, mitten in einer Art Umrüstung der Leistungselektronik, die diese Funktionalität in den nächsten zwei Jahren in alle unsere Fahrzeuge bringen würde. Der größte Nutzen besteht darin, das Auto zum richtigen Zeitpunkt aufzuladen. Es geht nicht wirklich darum, die Energie in die andere Richtung zu schicken.“
Dieses Gespräch entging unserer Aufmerksamkeit völlig, bis ein aufmerksamer Leser uns darauf aufmerksam machte, aber die Leute von Welches Auto in Australien hat es aufgegriffen.
Bidirektionales Laden für Tesla
Bild mit freundlicher Genehmigung von Nissan.
Seit Jahren zeigt Tesla wenig Interesse an bidirektionalem Laden, das es der Batterie eines Elektroautos ermöglicht, Strom zurück in die Außenwelt zu exportieren, wo er vielfältig genutzt werden kann.
- Vehicle To Load (V2L) – ermöglicht es der Batterie, externe Geräte wie Elektrowerkzeuge oder Außenbeleuchtung mit Strom zu versorgen oder ein anderes Elektrofahrzeug aufzuladen, dem es an Elektronen mangelt.
- Vehicle To Home (V2H) – ermöglicht es der Batterie, bei einem Stromausfall ausgewählte Stromkreise im Haus mit Strom zu versorgen, beispielsweise Klimaanlagen, Wärmepumpen, Kühlschränke usw.
- Vehicle To Grid (V2H) – ermöglicht der Batterie die Rückspeisung von Strom in das Stromnetz.
Die Besonderheiten des bidirektionalen Ladens sind je nach Einsatzgebiet recht komplex. Wie viele Ampere werden benötigt und bei welcher Spannung? Ist Gleich- oder Wechselstrom erforderlich?
Das zentrale Problem beim Laden von Elektrofahrzeugen besteht darin, dass die Batterien mit Gleichstrom betrieben werden, während das Stromnetz Wechselstrom verwendet. Die beiden spielen nicht gut zusammen. Um ein Elektroauto aufzuladen, muss der vom Ladegerät gelieferte Wechselstrom von einem sogenannten Wechselrichter in Gleichstrom umgewandelt werden. Jedes Mal, wenn Strom von einer Form in eine andere umgewandelt wird, entstehen bei der Umwandlung Verluste.
Schnellladegeräte arbeiten mit Gleichstrom, was bedeutet, dass Elektronen schneller hinzugefügt werden können, da der Wechselrichter des Autos umgangen werden kann. Sie werden jedoch über das Netz mit Strom versorgt, was bedeutet, dass sie den empfangenen Strom umwandeln müssen, bevor er an ein Auto weitergeleitet wird.
Wenn man den Prozess umkehrt, treten alle möglichen Hindernisse auf. Ein Elektrowerkzeug verbraucht nicht viele Ampere, sodass ein System, das in einem V2L-Szenario Strom aus der Batterie exportiert, nicht besonders robust sein muss. Ein V2H-Anwendungsfall erfordert jedoch deutlich mehr Komplexität. Die Stromstärke ist nicht nur viel höher, sondern viele elektrische Geräte erfordern auch, dass die Spannung innerhalb bestimmter Grenzen liegt, um ordnungsgemäß zu funktionieren.
Der Traum vieler ist ein Szenario, in dem Millionen von Elektroautos die meiste Zeit ans Netz angeschlossen sind. Sie könnten tagsüber viel erneuerbare Energie aus Sonnenkollektoren aufnehmen und nach Einbruch der Dunkelheit wieder ins Netz einspeisen. Das Netz würde wie die Gezeiten werden – es würde jeden Tag den ganzen Tag über emissionsfreie Energie verteilen und sie nachts zurückgewinnen. Allerdings sind die Leistungsparameter, die für das Netz gelten, deutlich strenger als für den Wohnbereich. Spannung und Frequenz müssen strengen Standards entsprechen, damit das Netz ordnungsgemäß funktioniert.
[Note: the author is not an electrical engineer, nor has he ever played one on TV. He has, however, spent a lot of time doing things he shouldn’t inside the breaker box at his home though!]
Im Idealfall müssten Versorgungsunternehmen keine großen Batteriespeicher bauen, da in all diesen Elektroautos Millionen von GWh verfügbar wären. Das gesamte System würde durch künstliche Intelligenz verwaltet, sodass jedes Auto bei Bedarf vollständig aufgeladen wäre und das Stromnetz jederzeit über die erforderliche Energie verfügen würde. Habe ich schon erwähnt, dass das das Ideal ist?
Es gibt noch einen weiteren Faktor. Die Welt bräuchte weniger Batteriezellen. Anstatt zwei Nachfrageströme zu haben – einen für Elektroautos und einen für Netzspeicher – gäbe es nur einen. Umweltschützer würden sich freuen, weil weniger Batteriematerialien benötigt würden und daher weniger Lithium, Mangan, Nickel, Kupfer und Kobalt abgebaut werden müssten, was die meisten als eine gute Sache ansehen würden.
Elon Demurs über bidirektionales Laden
Bidirektionales Laden ist das neue, neue Ding in der Welt der Elektroautos. Ford und GM sagen, dass ihre Elektrofahrzeuge bereit, willens und in der Lage sein werden, als Notstromversorgung für Haushalte zu fungieren. Hyundai, Nissan und Volkswagen experimentieren mit V2G-Technologien.
Elon Musk lehnte die Idee während der Investorentag-Konferenz jedoch ab. Er sagte, die Idee mache wenig Sinn, wenn sie nicht mit einer privaten Speicherbatterie wie einer Tesla Powerwall kombiniert werde. „Ich glaube nicht, dass sehr viele Menschen bidirektionales Laden nutzen werden, es sei denn, Sie haben eine Powerwall, denn wenn Sie Ihr Auto ausstecken, wird Ihr Haus dunkel, und das ist äußerst unpraktisch. Ich denke, dass es einen gewissen Wert als zusätzliche Energiequelle in der Zukunft gibt, wo man, wenn man eine Powerwall hat, den Komfort der Menschen im Haus nicht beeinträchtigt.“
Elon hat recht. Sich auf die Batterie Ihres Elektrofahrzeugs zu verlassen, um Ihr Zuhause mit Strom zu versorgen oder Strom an das Stromnetz zurückzuspeisen, funktioniert nur, wenn das Auto steht und an das Stromnetz angeschlossen ist. Andernfalls wird das Haus jedes Mal dunkel, wenn das Auto sich daran gewöhnt, zum Piggly Wiggly zu rennen, um mehr zu holen Salsa und Chips.
Tesla hat gerade ein neues universelles Heimladegerät auf den Markt gebracht und ein Unternehmen für kabelloses Laden übernommen. Wird einer von beiden am bidirektionalen Laden beteiligt sein? Und was ist mit der Batterieverschlechterung? Es gibt viel Aufregung über V2H-Systeme, aber es liegen noch keine Daten vor, die diese Frage endgültig beantworten könnten. Einige sagen, bidirektionales Laden sei tatsächlich gut für die Batterielebensdauer, aber diese Behauptungen werden nicht durch reale Daten gestützt.
Die Schlussfolgerung scheint zu sein, dass Tesla, genau wie der Rest der Branche den Tesla NACS-Ladestandard für Nordamerika übernommen hat, das bidirektionale Laden übernehmen wird. Bis 2030 werden wahrscheinlich alle Elektroautos serienmäßig mit V2L- und/oder V2H-Fähigkeit ausgestattet sein, da Elektrofahrzeuge bei Neuwagenkäufern zur Norm werden.
Ich mag keine Paywalls. Du magst keine Paywalls. Wer mag Paywalls? Hier bei CleanTechnica haben wir eine Zeit lang eine begrenzte Paywall eingeführt, aber es fühlte sich immer falsch an – und es war immer schwer zu entscheiden, was wir dahinter platzieren sollten. Theoretisch bleiben Ihre exklusivsten und besten Inhalte hinter einer Paywall. Aber dann lesen es weniger Leute! Wir mögen Paywalls einfach nicht und haben daher beschlossen, unsere aufzugeben.
Leider ist das Mediengeschäft immer noch ein hartes, mörderisches Geschäft mit geringen Margen. Es ist eine nie endende olympische Herausforderung, über Wasser zu bleiben oder vielleicht sogar – keuchen – wachsen. Also …