Firmen-E-Auto zuhause laden: Technik, Abrechnung und Zukunftstrends

Markus, du beschäftigst dich seit vielen Jahren mit E-Mobilität und innovativen Lösungen: Was brauche ich, um mein Firmen-E-Auto zuhause zu laden und anschließend mit meinem Arbeitgeber verrechnen zu können?

Das Wichtigste ist eine MID-fähige Wallbox. MID steht für Measuring Instruments Directive, das ist die Messgeräterichtlinie der EU. Sobald man Strom weiterverrechnen will, zum Beispiel mit Mietern oder dem Arbeitgeber, muss die Messung MID-konform sein, vergleichbar mit einem Wärmemengenzähler oder einer Wasseruhr. In Deutschland und Österreich greift außerdem das Mess- und Eichrecht. Eine MID-Messung reicht aus, wenn ausschließlich das Firmenauto geladen wird. Lade ich aber zusätzlich ein privates Fahrzeug und lade also mehrere E-Autos an derselben Wallbox, dann muss diese mess- und eichrechtskonform sein.

Für das Laden des Firmen-E-Autos daheim ist eine MID-konforme Wallbox erforderlich

Wie funktioniert dann die Datenübertragung von der Wallbox zum Abrechnungssystem?

Es gibt grundsätzlich zwei Möglichkeiten. Die einfachere: Aus einer App – bei Fronius ist das beispielsweise die Solar.wattpilot-App – lassen sich die Ladedaten als CSV-Datei herunterladen. Nach Zeitraum oder Fahrzeug gefiltert können die Daten dann direkt für die Verrechnung weiterverwendet werden. Gerade bei kleineren Betrieben mit wenigen Mitarbeitern oder wenn die Firmenflotte erst im Aufbau ist, ist das eine pragmatische Lösung.

Die zweite Möglichkeit ist die Nutzung eines Mobility Service Providers, der über die Schnittstelle OCPP 1.6 mit der Ladelösung kommuniziert. (Anm. der Redaktion: Open Charge Point Protocol (OCPP) ist ein offener Kommunikationsstandard zwischen Ladestation und Abrechnungssystem, mit dem Ladevorgänge authentifiziert, gestartet, gesteuert und gestoppt werden können.)

Der Provider authentifiziert sich über RFID-Token, die Freigabe erfolgt vom Mobility Service Provider, und die Daten werden dort zentral gespeichert. Die Übermittlung der Daten an den Arbeitgeber ist je nach Anbieter unterschiedlich. Das kann dann als PDF- oder Excel-Datei erfolgen. Manche Systeme sind auch direkt in die Lohnverrechnung eingebunden – wie etwa unsere Softwarelösung Fronius EMIL. Welches System hier für die Firmenflotte zum Einsatz kommt, gibt in der Regel der Arbeitgeber vor.

Was muss ich beachten, wenn ich Firmenauto und Privatauto mit derselben Wallbox laden will?

Ich kann selbstverständlich beide Autos mit einer Wallbox laden, mit den unterschiedlichen ID-Chips ist das gar kein Problem. Eine simple Lösung ist, dass die Wallbox daheim für das Privatfahrzeug generell unversperrt ist – das ist bei Ladestationen für den rein privaten Gebrauch ja meist der Fall – und nur dann ein ID-Chip benötigt wird, wenn das Firmenauto geladen und das Ganze weiterverrechnet werden soll.

Und wie funktioniert es, wenn mehrere E-Autos im Haushalt gleichzeitig geladen werden?

Generell muss ich die Gesamtlast im Haus im Blick behalten, vor allem aber, wenn ich zwei Autos gleichzeitig laden möchte: Ein E-Auto lädt üblicherweise mit 16 Ampere. Wenn zwei Wallboxen parallel betrieben werden, ergibt das zusammen 32 Ampere, die bereitgestellt werden müssen. Das kann die Nachzählersicherung überlasten. Diese ist in unseren Breiten auf 25 bis 35 Ampere ausgerichtet, in Deutschland sind es ca. 63 Ampere, in Finnland oft nur 16. Sie löst aus, sobald der festgelegte Maximalwert überschritten wird.

Um einen Stromausfall im Haus zu vermeiden, ist deshalb ein verlässliches Lastmanagement zwingend nötig. Damit kann die Wallbox den Stromverbrauch überwachen und die Ladeleistung automatisch zurückregeln, sobald die Gesamtlast zu hoch wird – so bleibt man immer unter dem zulässigen Grenzwert.

Moderne Wallboxen wie der Fronius Wattpilot haben ein eingebautes Dynamic Load Balancing: Die einzelnen Phasen werden über ein Smart Meter überwacht. Sobald eine Phase zu viel Strom zieht, wird dynamisch zurückgeregelt, sodass die Sicherung nicht auslöst aber trotzdem die maximal mögliche Ladeleistung genutzt wird. Beim Wattpilot kann der maximal erlaubte Strom einfach über die Solar.wattpilot-App eingestellt werden. Die Regelung erfolgt dann über einen Server, was wiederum eine unbegrenzte Zahl an Wattpiloten erlaubt.

Bei größeren E-Autoflotten ist mit Fronius EMIL zusätzlich eine nutzerbezogene Priorisierung möglich. Denn nicht jedes Auto steht in der Firma immer am gleichen Stellplatz. Zusätzlich kann einzelnen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern eine höhere Ladeleistung zugeteilt werden, wenn diese schnell wieder zurück in den Außendienst müssen. EMIL bietet hier viele weitere Funktionen, speziell für Firmenlösungen an.

Welche technologischen Trends werden das Laden in den nächsten Jahren prägen?

E-Autos sind für viele Familien bereits die günstigere Alternative zu Verbrennern

Ehemalige Kritiker werden nach und nach durch höhere Reichweiten, eine bessere Ladeinfrastruktur, Erfahrungen mit Langlebigkeit der Batterien oder auch durch Bekannte, die bereits elektrisch unterwegs sind, überzeugt. Die anfängliche Skepsis macht einer neuen Erfahrungsreife Platz.

Sukzessive hält die 800-Volt-Technologie, die bisher dem Luxussegment vorbehalten war, im Standardbereich Einzug – mit realistischen Ladeleistungen von 200 kW aufwärts. 100 km in weniger als 5 Minuten sind hier bereits üblich. Bei den Auto-Akkus wird an einer neuen Zellchemie für die nächste Batteriegeneration gearbeitet, um die Ladezeiten von derzeit rund 30 Minuten auf rund zehn Minuten zu reduzieren.

Auch Wireless Charging ist immer wieder ein Thema: Das wäre zwar sehr praktisch, aufgrund von geringerer Effizienz, Anschaffungskosten, Standardisierung und Fahrzeug-Positionierung – meiner Einschätzung nach – wird mittelfristig in der E-Mobilität allerdings noch keine bedeutende Rolle spielen. Selbstverständlich kann sich in den kommenden fünf bis zehn Jahren hier noch einiges tun.

Welche Rolle wird die KI in der Zukunft beim Ladevorgang spielen?

Der Ladevorgang ist für mich Teil eines Energiemanagementsystems und reiht sich somit in PV-Erzeugung, Speicherung, Haushaltsverbrauch sowie weitere gesteuerte Verbraucher ein. Je mehr gesteuert und je mehr Rahmenbedingungen, wie maximale Einspeiselimits oder flexible Einspeise- und Verbrauchstarife, bei der Optimierung berücksichtigt werden sollen, desto mehr ergibt KI Sinn. Die Herausforderung dabei ist die Nachvollziehbarkeit dieser Optimierungen: Features beim Wattpilot wie der „Next Trip“–Modus, der bis zur nächsten Fahrt das günstigste Ladefenster von flexiblen Tarifen und gratis PV Strom nutzt, oder der ECO-Modus, der nur PV-Überschuss oder nur günstigen Strom aus dem Netz verwendet, sind konventionell umgesetzt. Hingegen der ECA (Anmk. der Redaktion ECA = Fronius Energiekosten-Assistent), der die Speicherstrategie des Batteriespeichers zuhause anhand von Wetter-, Ertrags,- und Verbrauchsprognosen optimiert, basiert schon auf KI. Hier gibt es noch viele Ideen und Möglichkeiten für den ECA.

Und wie sieht es aktuell mit dem bidirektionalen Laden aus? Das ist ein Begriff, der immer häufiger zu hören ist.

Bidirektionales Laden ist ein besonders spannendes Thema. Es bedeutet, dass der Akku des E-Autos Strom sowohl aufnehmen als auch abgeben kann – ins Haus, ins Netz oder an andere Geräte. Dementsprechend vielfältig sind auch die Anwendungsfälle. Ein einfaches Beispiel: Über eine Steckdose am Auto lassen sich unterwegs auch elektrische Werkzeuge laden. So kann ein Handwerker seine Akkugeräte direkt auf der Baustelle aufladen. Grundsätzlich ist das nichts Neues und Vehicle-to-Load, das heißt die Weitergabe von Strom direkt vom Auto an externe Geräte, ist schon länger möglich.

Herausfordernd wird bidirektionales Laden allerdings dann, wenn es netzgekoppelt ist, also das E-Auto ans Stromnetz angeschlossen ist. So lässt sich das Fahrzeug als Energiespeicher im Haushalt nutzen und ersetzt die stationäre Batterie zumindest teilweise bzw. ermöglicht eine kleinere Dimensionierung des Hausspeichers.

Das heißt, ich habe bei einem Netzausfall mehr gespeicherte Energie zur Verfügung?

Richtig, der Notstrombetrieb ist ein hervorragende Anwendungsfall, weil mit einem vollen Fahrzeug-Akku statt der üblichen 10 oder 20 Kilowattstunden einer ortsgebundenen Batterie gleich 50 bis 70 Kilowattstunden als Back-up bereitstehen. Damit kann ein Haushalt im Notstromfall schon einige Zeit lang gut versorgt werden.

Ein weiterer Anwendungsfall ist dann Vehicle-to-Grid, d. h., das Auto wird netzdienlich und speist Strom ins öffentliche Netz ein. Dazu braucht es passende Anreize: Variable Strompreise ermöglichen es, mit dem E-Auto günstig PV-Strom zu laden und bei hohen Preisen Strom einzuspeisen.

Wenn das alles technisch schon umgesetzt werden kann, warum ist bidirektionales Laden dann noch nicht weiter verbreitet?

Es gibt bereits einzelne proprietäre Lösungen am Markt, also technische Lösungen von einem Hersteller, die nicht offen zugänglich oder standardisiert sind. So gibt es z. B. Autohersteller, die zu bestimmten Automodellen bereits kompatible, bidirektionale Wallboxen anbieten. Diese funktionieren allerdings nur in Kombination mit dem dazugehörigen Automodell. Falls ich also mal mein Auto wechseln will, funktioniert diese Lösung nicht mehr.

Woran liegt das genau?

Nun, die technische Grundlage für bidirektionales Laden ist ISO 15118. Dieser definiert die Kommunikationsschnittstelle zwischen Elektrofahrzeug und Ladestation – sozusagen ihre gemeinsame Sprache, die beide Seiten sprechen müssen. Während 15118-2 die Grundlage für intelligentes AC- und DC-Laden gelegt hat, bringt ISO 15118-20 entscheidende Erweiterungen: unter anderem bidirektionale Ladefunktionen (V2X) sowie verbesserte Sicherheits- und Authentifizierungsmechanismen. Für bidirektionales Laden ist genau das zentral, denn ohne ein gemeinsames, standardisiertes Kommunikationsprotokoll können Fahrzeug und Wallbox nicht koordiniert Energie austauschen. Interoperable, also herstellerunabhängige, V2G-Lösungen bleiben Zukunftsmusik.

Welche Rahmenbedingungen braucht es dafür?

Hierzu gibt es mehrere Schauplätze. Jedenfalls braucht es ein Ladegerät, welches neben dem Laden auch Entladen kann. Bei den weit verbreiteten AC-Wallboxen wie dem Fronius Wattpilot Flex sitzt die Leistungselektronik, der sogenannte Onboard Charger (OBC) im Auto, das heißt, auch das Fahrzeug muss die Bidirektionalität hardwareseitig unterstützen. Das macht das Ganze sehr komplex.

Bei DC-Wallboxen hingegen befindet sich die Leistungselektronik außerhalb des Fahrzeugs und die Verbindung wird quasi direkt mit der Autobatterie hergestellt. Alle netzdienlichen Funktionen werden nicht vom Auto, sondern von der Wallbox übernommen. Das erleichtert die Umsetzung von Bidirektionalität zwar, allerdings fällt das Gerät auch entsprechend größer aus. Sowohl Fahrzeug als auch Wallbox müssen ISO15118-20 unterstützen. Die „Alternative Fuels Infrastructure Regulation“ (AFIR) fordert dies ab 1.1.2027 in Europa für Wallboxen, jedoch gibt es kaum E-Autos, die bereits ISO15118-20 sprechen. Der Wattpilot Flex hat die nötige Hardware dazu schon verbaut und wird die Software rechtzeitig als Update anbieten.

Weiters gibt es teilweise Einschränkungen von Autoherstellern beim Entladen. Garantien und Haftungen können sich ändern oder die maximale Entlademenge ist begrenzt, sodass Anwendungen nur ca. zwei Jahre genutzt werden können und dann ist das Entladen automatisch gesperrt.

In manchen EU-Ländern ist für Generatoren im Niederspannungsnetz eine Inselnetzerkennung obligatorisch. Diese überwacht das Netz und unterbricht bei einem Netzausfall aus Sicherheitsgründen die Einspeisung. In Deutschland beispielsweise muss laut VDE-AR-N 4105 eine aktive Inselnetzerkennung in der Wallbox (oder in der Elektroinstallation) eingebaut sein und darf somit nicht im Fahrzeug sein. Für AC-Wallboxen ist das technisch aufwändig umzusetzen. 

Derzeit sind noch nicht alle Normen und Standards vollständig definiert, darüber hinaus können einzelne Länder weitere Einschränkungen oder Anforderungen vorschreiben. Sind diese Rahmenbedingungen gegeben, gibt es dann die weitere Herausforderung, verschiedene Fahrzeuge mit verschiedenen Wallboxen zu testen. Denn in der Praxis gibt es immer wieder Interpretationsspielraum bei einer vermeintlich standardisierten Kommunikation. Ich vergleiche das gerne mit verschiedenen Dialekten, die trotz gleicher Sprache zu Missverständnissen in der Kommunikation führen können.

Gibt es hier eine Tendenz, welche Art von Wallbox sich für bidirektionales Laden durchsetzen wird?

Tatsächlich ist das seit Jahren umstritten und ehrlich gesagt heute noch offen, ob sich hier das AC- oder das DC-Laden durchsetzt. Aber eines ist klar: Es wird fleißig an beiden Lösungen gearbeitet, auch bei Fronius, und es ist nur mehr eine Frage der Zeit, bis bidirektionales Laden die heiß ersehnten Vorteile erfüllen kann.

Fazit

Das Laden von Firmen-E-Autos zuhause ist heute keine technische Herausforderung mehr, vorausgesetzt, dass die notwendigen Faktoren berücksichtigt sind: Rechtskonforme Wallboxen, klar zuordenbare Nutzerprofile und digitale Abrechnungsmöglichkeiten bieten Transparenz für Mitarbeitende und Unternehmen. Dank KI-basierter Energiemanagementsysteme, die u. a. zu erwartende PV-Erträge und Strompreise betrachten, wird der Ladeprozess zunehmend wirtschaftlicher.

Mit dem bidirektionalen Laden entwickelt sich das E‑Auto vom reinen Stromverbraucher zum flexiblen Energiespeicher für den Haushalt, zur Notstromquelle oder auch zur Einspeisemöglichkeit ins Stromnetz. Für eine flächendeckende Nutzung dieses Potenzials braucht es neben technischen Standards auch verbindliche regulatorische Rahmenbedingungen, an denen derzeit europaweit gearbeitet wird.