Bidirektionales Laden von Elektrofahrzeugen erklärt: V2G, V2H und ISO 15118-20

Was ist bidirektionales Laden von Elektrofahrzeugen?

Beim bidirektionalen Laden von Elektrofahrzeugen kann Strom sowohl in die Batterie eines Elektrofahrzeugs eingespeist als auch aus dieser entnommen werden. Ein herkömmliches Ladegerät leitet Energie lediglich vom Stromnetz zum Fahrzeug. Ein bidirektionales System kann gespeicherte Energie auch wieder an ein Haus, ein Gebäude oder das Stromnetz zurückliefern.

Dadurch wird ein geparktes Elektrofahrzeug zu einer steuerbaren Energiequelle. Es kann weiterhin wie gewohnt aufgeladen werden, kann aber auch dazu beitragen, Spitzenlasten im Gebäude zu senken, mehr lokal erzeugten solar zu nutzen, Reserveenergie bereitzustellen oder support Flexibilitätsdienst support .

Das Wort „kann“ erfüllt hier eine wichtige Funktion. Das bidirektionale Laden ist keine Funktion, die allein von der Wallbox bereitgestellt wird. Es erfordert kompatible Geräte und ein entsprechendes Servicemodell.

V2G, V2H, V2B und V2X: Die Abkürzungen erklärt

Das bidirektionale Laden deckt verschiedene Anwendungsfälle ab:

• Beim „Vehicle-to-Grid“ (V2G) wird Energie vom Fahrzeug in das öffentliche Stromnetz eingespeist. In der Regel steuert ein Energieversorger, ein Aggregator oder ein Energiedienstleister, wann dies geschieht.

• Bei „Vehicle-to-Home“ (V2H) wird ein Haus über die Fahrzeugbatterie mit Strom versorgt. Dadurch lässt sich der Strombezug zu Zeiten mit hohen Strompreisen reduzieren und – sofern die elektrische Anlage dies zulässt – eine Notstromversorgung bereitstellen.

• Bei „Vehicle-to-Building“ (V2B) werden eine oder mehrere Elektrofahrzeugbatterien zur support Arbeitsplatzes, eines Depots, eines Wohnhauses oder einer Gewerbeimmobilie genutzt.

• Bei „Vehicle-to-Load“ (V2L) werden einzelne Geräte oder Anlagen direkt über das Fahrzeug mit Strom versorgt. Dazu ist in der Regel kein angeschlossenes Ladegerät für Elektrofahrzeuge erforderlich.

• „Vehicle-to-Everything“ (V2X) ist der Oberbegriff für all diese Anwendungsfälle.

Für CPOs und CPMS-Anbieter sind V2G und V2B in der Regel am relevantesten. Sie binden den Ladevorgang in das Energiesystem ein, wo Tarife, Netzgrenzen, Flexibilitätsverträge und Verfügbarkeitsverpflichtungen eine Rolle spielen.

Wie funktioniert das bidirektionale Laden?

Ein funktionierendes System benötigt fünf Schichten.

1. Ein kompatibles Fahrzeug

Das Fahrzeug muss es ermöglichen, dass Energie aus seiner Batterie abfließen kann. Für das bidirektionale Wechselstromladen muss die bordeigene Leistungselektronik zudem den Gleichstrom der Batterie in netzkompatiblen Wechselstrom umwandeln. Viele Elektrofahrzeuge sind dazu derzeit nicht in der Lage, selbst wenn sie den richtigen Stecker verwenden.

2. Ein Ladegerät mit Bidirektional-Funktion

Das Ladegerät benötigt die für den bidirektionalen Betrieb erforderliche Kommunikationshardware, Sicherheitssteuerung und elektrische Auslegung. Es muss Grenzwerte und Anweisungen mit dem Fahrzeug austauschen, dabei die Verbindung überwachen und bei Bedarf sicher trennen.

3. Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestation

Die Norm ISO 15118-20 definiert Kommunikationsnachrichten und -abläufe für die bidirektionale Energieübertragung zwischen dem Elektrofahrzeug und der Ladeeinrichtung. Sie ermöglicht es beiden Seiten, Informationen wie Ladebedarf, Grenzwerte, Zeitpläne und den Steuerungsstatus auszutauschen.

4. Energie und Backend-Steuerung

Ein Energiemanagementsystem entscheidet, wann der Import oder Export von Energie sinnvoll ist. Ein CPMS oder CSMS steuert die Ladestation und verknüpft den Ladevorgang mit Tarifen, Nutzern, Berichten und anderen Diensten. Für die Steuerung auf Netzebene bietet OCPP 2.1 zusätzliche Funktionen für bidirektionales Laden, dezentrale Energiequellen und verbessertes intelligentes Laden.

5. Ausfuhrgenehmigung

Die Anlage muss den örtlichen Netzvorschriften, Anschlussvereinbarungen, Messvorschriften und Marktregelungen entsprechen. Auch die Einspeisung von wenigen Kilowattstunden ist eine Einspeisung von Strom. Der Verteilernetzbetreiber interessiert sich in der Regel für solche Dinge.

Wechselstrom- und Gleichstrom-Laden in beide Richtungen sind nicht dasselbe

Beim bidirektionalen Gleichstromladen enthält das Ladegerät die Leistungsumwandlungsvorrichtung. Der Energiefluss zwischen der Batterie und dem Stromnetz erfolgt über einen externen Umrichter. Das Ladegerät ist zwar größer und teurer, steuert den Umwandlungsprozess jedoch direkt.

Beim bidirektionalen Wechselstromladen übernimmt das Fahrzeug die Umwandlung in der Regel über ein bidirektionales Bordladegerät oder einen Wechselrichter. Die Wechselstrom-Ladestation sorgt für den Anschluss, die Kommunikation, die Verbrauchsmessung, die Strombegrenzung und die Sicherheitskontrollen.

Diese Unterscheidung ist für amina von Bedeutung. amina C2 und M2 sind Wechselstrom-Ladegeräte. Sie bilden die ladeseitige Grundlage für die Kommunikation gemäß ISO 15118-20 und den bidirektionalen Betrieb, doch muss das angeschlossene Fahrzeug ebenfalls die Abgabe support . Ein Ladegerät kann einen einseitig wirkenden Bordwandler nicht allein durch Optimismus dazu bringen, in umgekehrter Richtung zu arbeiten.

Wechselstrom ist besonders relevant für Privathaushalte, Arbeitsstätten, Depots und Mehrfamilienhausanlagen, wo Fahrzeuge über längere Zeiträume angeschlossen bleiben und der Einsatz von leistungsstarken Gleichstromgeräten nur schwer zu rechtfertigen wäre. Das bedeutet auch, dass Beschaffungsteams die genaue Kombination aus Fahrzeug und Ladegerät prüfen müssen und nicht nur das Vorhandensein eines Typ-2-Steckers.

Was regelt die Norm ISO 15118-20?

ISO 15118 ist eine Normenreihe, die die Kommunikation auf hoher Ebene zwischen einem Elektrofahrzeug und einer Ladestation regelt. Die Ausgabe 2022 der Norm ISO 15118-20 definiert die für die bidirektionale Energieübertragung erforderlichen Nachrichten und Abläufe. Sie unterstützt zudem „Plug & Charge“, bei dem das Fahrzeug und der Ladedienst die Authentifizierung automatisch übernehmen.

Der Standard ist eine unverzichtbare gemeinsame Sprache. Er ist nicht das gesamte System. Er legt weder einen Energietarif fest, noch erwirkt er eine Netzzugangsgenehmigung, schließt er einen Flexibilitätsvertrag ab oder garantiert er, dass sich zwei Produkte in jeder Situation identisch verhalten.

Diese Unterscheidung hat an Bedeutung gewonnen, da sich der Markt von Demonstrationsprojekten hin zu tatsächlichen Einsätzen entwickelt. Auf dem CharIN Testival Europe im Mai 2026 wurden sowohl die bidirektionale Wechselstrom- als auch die Gleichstrom-Energieübertragung getestet. CharIN stellte zudem fest, dass sich die Umsetzung von V2G und die Einhaltung der EU-Netzkodizes noch in einem frühen Stadium befinden. Fortschritte gibt es zwar, aber noch ist das Projekt nicht abgeschlossen.

Wo passt OCPP 2.1 ins Bild?

Die Norm ISO 15118-20 regelt die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation. OCPP regelt die Kommunikation zwischen der Ladestation und ihrem Managementsystem.

OCPP 2.1 bietet nun native support ISO 15118-20, einen Funktionsblock für bidirektionales Laden sowie Steuerungsfunktionen für dezentrale Energiequellen. Dadurch kann ein CPMS oder CSMS die Ladestation als Teil eines umfassenderen Energiedienstes koordinieren, anstatt sie lediglich als ein Gerät zu betrachten, das Strom verbraucht.

Betreiber sollten weiterhin zwischen Protokollkompatibilität und tatsächlich implementierten Funktionen unterscheiden. Das Ladegerät, die Firmware und das CPMS müssen support entsprechenden OCPP-Funktionen support , und die gesamte Kombination muss getestet werden. Unser Leitfaden zu den OCPP-Versionen für das Laden von Elektrofahrzeugen erläutert den Protokollablauf, während der Leitfaden zur Lademanagement-Software für Elektrofahrzeuge das Backend selbst behandelt.

Was bedeutet AFIR im Zusammenhang mit bidirektionalem Laden?

AFIR, die EU-Verordnung über die Infrastruktur für alternative Kraftstoffe, wird oft im gleichen Atemzug mit ISO 15118-20 und V2G genannt. Das kann den Eindruck erwecken, als müsse jede Ladestation in Europa bald Strom ins Netz zurückspeisen. Das geht jedoch nicht aus der Verordnung hervor.

Mit der Delegierten Verordnung (EU) 2025/656 der Kommission werden die technischen Spezifikationen zur Unterstützung von AFIR um die Anforderungen der Norm ISO 15118 ergänzt. Damit wird der Weg für support der Norm ISO 15118-20 support neu installierten oder sanierten öffentlichen und privaten Ladestationen der Modi 3 und 4 ab dem 01.01.2027 geebnet.

Das bidirektionale Laden bleibt gemäß dem Standard eine optionale Dienstleistung. Die AFIR-Kompatibilität bedeutet daher nicht, dass jede Anlage vom ersten Tag an Energie ins Netz einspeisen wird. Es bedeutet vielmehr, dass die Hardware und Software über die richtige Kommunikationsgrundlage verfügen müssen, um konforme, interoperable Dienste nutzen zu können, sobald diese verfügbar sind.

Dies ist ein wichtiger Aspekt bei der Beschaffung. Die heute installierten Ladestationen könnten noch weit über das Jahr 2027 hinaus in Betrieb bleiben. Die Wahl von Hardware ohne die erforderlichen Kommunikationskomponenten kann später zu einem kostspieligen Austauschprogramm führen. Ein fehlender Chip lässt sich nicht durch ein Software-Update nachrüsten.

Warum bidirektionales Laden für CPOs wichtig ist

Für die Betreiber geht es weniger um den Nutzen eines einzelnen cleveren Ladevorgangs als vielmehr darum, was ein vernetztes Portfolio im Laufe der Zeit leisten kann.

Mehr Kontrolle über den Bedarf vor Ort

V2B kann den Stromverbrauch eines Depots oder eines Betriebsstandorts in Zeiten hoher Kosten oder begrenzter Verfügbarkeit senken. In Kombination mit intelligentem Laden von Elektrofahrzeugen stellt es dem Energiesystem eine weitere steuerbare Ressource zur Verfügung.

Zugang zu Flexibilitätsdiensten

Gebündelte Fahrzeugbatterien können Dienstleistungen für Energieversorger, Energieeinzelhändler oder Netzbetreiber erbringen. Das Geschäftsmodell hängt vom jeweiligen Land, den Marktregeln, der Verfügbarkeit von Fahrzeugen und den Kosten für die Koordination ab. Es sind Einnahmen möglich. Automatische Gewinne sind in der Norm nicht vorgesehen.

Bessere Nutzung der lokalen Stromerzeugung

Eine Anlage kann überschüssige solar in angeschlossene Fahrzeuge speichern und einen Teil davon später nutzen, sofern die Mobilitätsbedürfnisse der Fahrer gewährleistet sind. Dadurch lassen sich Einspeisebeschränkungen verringern und der Anteil der vor Ort erzeugten Energie, die direkt vor Ort genutzt wird, erhöhen.

Entscheidungen über Infrastruktur mit längerer Lebensdauer

Der unmittelbare Nutzen liegt möglicherweise eher in der Bereitschaft als in aktiven V2G-Einnahmen. CPOs können eine für ISO 15118-20 vorbereitete Ladeplattform installieren und die Dienste dann aktivieren, sobald kompatible Fahrzeuge, Backend-Systeme und gesetzliche Rahmenbedingungen ausgereift sind. Dadurch wird die materielle Investition geschützt und vermieden, dass Ladegeräte allein deshalb ausgetauscht werden müssen, weil ihre Kommunikationshardware für die Vergangenheit konzipiert wurde.

Was „bidirektionale Bereitschaft“ im Beschaffungswesen bedeuten sollte

Der Ausdruck „V2G-fähig“ wirft weitere Fragen auf. Und zwar eine ganze Menge.

• Verfügt das Ladegerät über die für die Kommunikation gemäß ISO 15118-20 erforderliche Hardware?

• Gibt es support bidirektionale support Wechselstrom, Gleichstrom oder beides?

• Welche Fahrzeuge und Firmware-Versionen wurden getestet?

• Welche Funktionen funktionieren heute bereits, und welche sind von einer späteren Firmware-Version abhängig?

• Können alle relevanten Komponenten drahtlos aktualisiert werden?

• Welche OCPP-Versionen und bidirektionalen Funktionen support das CPMS?

• Kann das Ladegerät direkt mit dem ausgewählten CPMS verbunden werden, oder ist eine Hersteller-Cloud erforderlich?

• Was passiert, wenn die Internetverbindung unterbrochen wird?

• Welcher Zähler erfasst die ein- und ausgegangene Energie, und können die Daten support oder den Ausgleich support ?

• Wie werden die Mobilitätsanforderungen der Fahrzeuge, der Mindestladestand und die Abfahrtszeiten berücksichtigt?

• Wer ist für die Netzgenehmigung, die Energiekoordination und die Einwilligung der Kunden zuständig?

Die Antworten sollten ein System beschreiben, kein Logo. Auch die direkte OCPP-Architektur spielt hier eine Rolle, da es bei bidirektionalen Diensten bereits genügend Teilnehmer gibt, ohne dass eine unnötige Cloud dazwischen geschaltet werden muss.

Wie Amina C2 und M2 Betreiber auf die bidirektionale Aufladung vorbereiten

amina C2 und amina M2 verfügen über die auf der Ladeseite erforderliche Hardware zur support 15118-20, Plug & Charge und bidirektionalem Laden. Bei beiden handelt es sich um AFIR-fähige Wechselstromplattformen, die auf direkte Integration und Fernsteuerung ausgelegt sind.

Daraus ergeben sich vier praktische Vorteile für CPOs.

Installieren Sie die Kommunikationshardware einmalig

Für die bidirektionale Kommunikation sind spezielle Komponenten im Ladegerät erforderlich. Durch die Wahl von C2 oder M2 bei der Erstinstallation vermeiden Betreiber, dass sie einen Austausch der Wallbox planen müssen, nur um die fehlende Hardware später nachzurüsten. Die Aktivierung hängt zwar weiterhin vom Fahrzeug, der Firmware, dem CPMS und dem Energiedienst ab, doch die technische Grundlage ist bereits vorhanden.

Behalte die Kontrolle über das Backend

Amina-Ladegeräte nutzen das lokale OCPP-Protokoll, anstatt jeden Befehl über eine proprietäre Hersteller-Cloud leiten zu müssen. Betreiber können die Ladegeräte in das CPMS ihrer Wahl integrieren und die Energieebene entsprechend ihrem eigenen Geschäftsmodell gestalten. Dies verringert die Abhängigkeit und ermöglicht zukünftige Migrationen.

Verbindung aufrechterhalten

Das amina C2 nutzt 4G LTE Cat 1 bis und Dualband-WLAN. Das amina M2 bietet zusätzlich zu 4G und WLAN einen Ethernet-Anschluss für Standorte, an denen eine kabelgebundene Verbindung bevorzugt wird. Beide Geräte support Updates. Das amina C2 speichert zudem Offline-Daten zur späteren Synchronisierung und bietet detaillierte Diagnosedaten. Diese grundlegenden Betriebsfunktionen gewinnen an Bedeutung, da V2G-Dienste zusätzliche Daten und bewegliche Komponenten mit sich bringen.

Wählen Sie die Mess- und Standortsteuerungen aus, die für den Anwendungsfall erforderlich sind

amina M2 bietet MID-zertifizierte Messung, lokale Lastverteilung, Ethernet und Modbus für Mehrfamilienhäuser, Arbeitsstätten und gewerbliche Anlagen. amina C2 stellt eine vernetzte 22-kW-Wechselstromplattform für Privathaushalte und gewerbliche Anwendungen bereit. Die Wahl des richtigen Modells hängt davon ab, ob das Projekt eine vorschriftsmäßige Abrechnung, lokale Steuerung und kabelgebundene Integration erfordert.

Das ist, ganz einfach ausgedrückt, das Wertversprechen von amina: das Ladegerät auf die Zukunft vorzubereiten, die Architektur offen zu halten und keine Kosten für zusätzliche Abhängigkeiten zu verursachen, die den Ladevorgang nicht verbessern.