Damit bidirektionales Laden in Deutschland sicher und legal funktioniert, müssen technische Normen und Vorschriften eingehalten werden.
Die wichtigsten sind die ISO 15118-20 für die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladeinfrastruktur sowie die VDE-AR-N 4105 für den Anschluss von Erzeugungsanlagen an das Stromnetz.
Zusammen sorgen sie dafür, dass Strom kontrolliert, sicher und netzstabil in beide Richtungen fließen kann.
1. ISO 15118-20 – Der Kommunikationsstandard für bidirektionales Laden
ISO 15118-20 ist die zentrale internationale Norm, die die digitale Kommunikation zwischen Elektrofahrzeug und Ladeeinrichtung regelt.
Sie ist Teil der sogenannten „Plug & Charge“-Familie (ISO 15118), die intelligentes, automatisiertes und sicheres Laden ermöglicht.
Wichtige Inhalte der ISO 15118-20:
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Bidirektionales Laden: Erstmals wird das Laden und Entladen standardisiert (Vehicle-to-Grid, Vehicle-to-Home, Vehicle-to-Load).
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Energieflusssteuerung: Regelt, wie Fahrzeug und Wallbox Energie in beide Richtungen austauschen.
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Kommunikationsprotokoll: Austausch von Informationen über Ladeleistung, Ladezustand, Strompreise und Netzanforderungen.
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Sicherheit & Authentifizierung: Integrierte Verschlüsselung und „Plug & Charge“-Funktion (automatische Identifizierung des Fahrzeugs ohne Ladekarte).
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Smart Charging & Grid Integration: Das Fahrzeug kann auf Netzsignale reagieren und sich aktiv am Energiemanagement beteiligen.
Bedeutung:
ISO 15118-20 bildet die technische Grundlage für Vehicle-to-Grid (V2G) und intelligentes Lastmanagement.
Nur Systeme, die diesen Standard unterstützen, können in Zukunft vollständig am Smart Grid teilnehmen.
2. VDE-AR-N 4105 – Netzanschlussregel für Erzeugungsanlagen
Die VDE-Anwendungsregel 4105 ist eine deutsche Vorschrift für niederspannungsseitige Einspeiseanlagen – also auch für bidirektionale Ladeeinrichtungen, die Strom ins Haus oder Netz einspeisen.
Wichtige Anforderungen:
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Netzkonformität: Die Anlage darf das öffentliche Netz nicht stören oder überlasten.
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Spannungs- und Frequenzüberwachung: Das System muss automatisch abschalten, wenn Netzparameter außerhalb der zulässigen Werte liegen.
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Schutz bei Netztrennung: Rückspeisung ins Netz darf bei Stromausfall automatisch unterbrochen werden (Inselnetzerkennung).
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Zertifizierungspflicht: Wallboxen und Wechselrichter müssen nach VDE-AR-N 4105 geprüft und zugelassen sein.
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Leistungsbegrenzung: Maximal zulässige Einspeiseleistung pro Phase, meist 4,6 kW bei einphasigem Anschluss.
Bedeutung:
Diese Norm stellt sicher, dass bidirektionale Systeme sicher ans Hausnetz angeschlossen werden dürfen und keine Gefährdung des öffentlichen Netzes darstellen.
3. IEC 61851 – Basisnorm für das Laden von Elektrofahrzeugen
Die IEC 61851 (bzw. die deutsche DIN EN 61851) definiert die grundlegende Ladeinfrastruktur:
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Ladekabel, Steckertypen, Sicherheitseinrichtungen und Kommunikationssignale.
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Regelt das Verhalten zwischen Fahrzeug, Wallbox und Netz während des gesamten Ladevorgangs.
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Bildet die Basis, auf der ISO 15118 aufsetzt.
Für bidirektionales Laden spielt sie vor allem bei der physischen Schnittstelle (Stecker, Schutz, Signale) eine Rolle.
4. IEC 62196 – Steckertypen und physische Schnittstellen
Diese Norm beschreibt die mechanischen und elektrischen Anforderungen an Stecker und Buchsen:
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Typ 2-Stecker (AC) – Standard in Europa für Wechselstromladen.
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CCS-Stecker (Combo 2) – unterstützt künftig auch bidirektionales DC-Laden über ISO 15118-20.
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CHAdeMO – bereits heute bidirektional nutzbar (z. B. für V2G-Pilotprojekte).
Bedeutung:
Nur Stecker nach IEC 62196-Standards gewährleisten Kompatibilität, Sicherheit und Netzverträglichkeit beim bidirektionalen Laden.
5. Weitere relevante Richtlinien und technische Grundlagen
| Vorschrift | Bedeutung |
|---|---|
| VDE-AR-N 4100 | Allgemeine Regeln für den Netzanschluss von Kundenanlagen (Oberbegriff zur 4105). |
| VDE-AR-N 4110 | Vorschriften für Anlagen am Mittelspannungsnetz (für gewerbliche oder große V2G-Systeme). |
| TAB (Technische Anschlussbedingungen) | Netzbetreiber-spezifische Anforderungen für die Einspeisung. |
| Mess- und Eichrecht (MessEG/MessEV) | Regelt, wie eingespeister Strom rechtssicher gemessen und abgerechnet werden darf. |
Zusammengefasst: So greifen die Normen ineinander
ISO 15118-20 → Kommunikation & Steuerung (Fahrzeug ↔ Wallbox)
IEC 61851 → Sicherheit & Ladevorgang
IEC 62196 → Stecker & Schnittstellen
VDE-AR-N 4105 → Netzanschluss & Einspeisung ins Niederspannungsnetz
VDE-AR-N 4100 → Ergänzende Netzanschlussbedingungen
Gemeinsam schaffen sie die Grundlage, dass Fahrzeug, Wallbox und Netz sicher und synchron miteinander arbeiten können.
Fazit
Bidirektionales Laden ist nur mit genormter und zertifizierter Technik erlaubt.
Die wichtigsten Normen – ISO 15118-20 und VDE-AR-N 4105 – sorgen dafür, dass Energie sicher in beide Richtungen fließen kann, ohne das Stromnetz zu gefährden.
In den nächsten Jahren werden diese Standards die Basis für flächendeckende Vehicle-to-Grid-Integration und ein stabileres, intelligentes Energiesystem in Deutschland bilden.
