Der automatisierte Austausch entladener gegen vollgeladene Antriebsbatterien bei schweren E-Lkw („Battery Swapping“) kann unter definierten Voraussetzungen eine schnelle zusätzlich Option zum Aufladen an einer Ladesäule sein – besonders bei infrastrukturellen Netz- oder Flächenrestriktionen. Mit dem gezielten Aufbau automatisierter Wechselstationen kann die Elektrifizierung des Straßengüterverkehrs beschleunigt werden. Zu diesen Ergebnissen kommt das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML.
Ein operativer Mehrwert kann demnach vor allem bei besonders zeitkritischen Prozessen und standardisierten Korridorverkehren – Hub-to-Hub-Verkehren im Mehrschichtbetrieb oder 24/7-Werk- und Shuttleverkehren – entstehen. Neben der Optimierung von Rundläufen gibt es systemische Vorteile: Wechselstationen können durch große Speicherkapazitäten und eine steuerbare Energieabnahme zur Entlastung der Stromnetze beitragen. Zudem ist der Flächenbedarf für automatisierte Wechselstationen deutlich geringer als für Ladeparks für schwere Lkw.
Die Forscher identifizieren aber auch Hürden: Noch fehlt es an Standardisierung, die eine herstellerübergreifende mechanische Interoperabilität verschiedener Fahrzeug- und Batterietypen zulässt. Offen sind auch Fragen unter anderem zu Eigentum und Haftung sowie zu Höhe des Investitionsbedarfs für automatisierte Wechselstationen und Batteriepools.
Die Erkenntnisse stützen aus Sicht von Fraunhofer IML die im „Masterplan Ladeinfrastruktur 2030“ des Bundesverkehrsministeriums verankerte Maßnahme, die Erprobung von Battery Swapping gezielt zu fördern. Hierfür müssten Fahrzeughersteller und Batterieproduzenten unter Einbeziehung der Nutzerperspektive aus Speditionshäusern und Logistikunternehmen gemeinsame Standards für Fahrzeuge und Batterien entwickeln.
Für die Umsetzung der Piloten kommen laut den Wissenschaftlern unterschiedliche Betreiber- und Geschäftsmodelle in Betracht, analog zur Ladeinfrastruktur. Besonders effizient ist es nach ihrer Einschätzung, wenn Batteriehersteller selbst in Wechselstationen investieren und diese an Logistikunternehmen vermieten. Dadurch sinke die Kapitalbindung bei den Logistikern und Battery Swapping werde wirtschaftlich attraktiver. Der von der EU-Kommission angekündigte „Battery Booster“ mit einem Volumen von 1,5 Milliarden Euro könne dazu beitragen, Investitionen in Wechselinfrastruktur und Batteriepools anzustoßen und Pilotkorridore zu skalieren.
„Die Elektrifizierung des Straßengüterverkehrs wird ein wichtiges Element für mehr Nachhaltigkeit im Verkehr sein. Neben einer Verbesserung der Ladeinfrastruktur für kabelgebundenes Laden vor allem an logistischen Standorten braucht es weitere pragmatische Lösungen“, sagt Uwe Clausen, Institutsleiter am Fraunhofer IML. „Battery Swapping kann dazu beitragen, Fahrzeugverfügbarkeiten zu erhöhen. Gerade in planbaren, zeitkritischen Verkehren kann ein Batterietausch operative Engpässe entschärfen. Die internationalen Entwicklungen, vor allem in Asien, erhöhen dabei den Handlungsdruck, europäische Anforderungen frühzeitig in Forschung, Pilotierung und Standardisierung einzubringen und zu überführen.“
Future meint
Der E-Lkw-Korridor mit Akku-Tauschstationen zwischen Marokko und Frankreich soll ja in diesem Jahr schon fertig werden. Es ist ein Logistik-Korridor für schwere Elektro-Lkw zwischen Agadir in Südmarokko und Perpignan in Südfrankreich geplant. An diesem Projekt sind Gotion (Batterietechnologie), Green Power Morocco und Chery Heavy Trucks beteiligt. Ab 2027 plant Baleària zudem den Einsatz von Elektroschnellfähren zwischen Tarifa und Tanger. Damit wäre die Logistik auf dieser wichtigen Strecke komplett elektrisch.
CJuser meint
Für LKWs durchaus eine Überlegung wert. Auf Rastplätzen ist jetzt schon zu wenig Platz für LKWs um die Ruhezeiten einhalten zu können.
ALLERDINGS bin ich weiterhin der Meinung, dass man grundsätzlich daran arbeiten sollte, klassische LKWs für Langstrecke mindestens in Zentraleuropa überflüssig zu machen. Sei es über autonome Trägerfahrzeuge oder (ambitioniertere, aber ältere Idee) eine Verteilung von ganzen Containern per Röhre. Für Kerosin hat man auch ein eigenes Verteilnetz unter der Erde angelegt.
MK meint
Was dem Artikel leider ein bisschen fehlt, ist leider die Einordnung der Studie, die ja aber immerhin verlinkt ist.
Schaut man sich diese an, stellt man zwei Dinge fest:
1. Direkt auf dem Titel springen einen diverse Konzernlogos an. es ist also keine neutrale Prüfung von Forschern, sondern eine Auftragsarbeit einer Hand voll Großkonzerne
2. Daraus ergibt sich dann auch die Aufgabenstellung: Die Aufgabenstellung lautete offensichtlich, die Vorteile des Batteriewechsels darzulegen und nicht, eine neutrale Abwägung zwischen verschiedenen Methoden vorzunehmen…so geht es dann in den „Handlungsempfehlungen“ nicht um die Frage, welche Variante (Batteriewechsel oder z.B. MW-Charging) man vorantreiben sollte, sondern es handelt sich laut Einleitungstext einzig um „Handlungsempfehlungen zur Weiterentwicklung des Battery Swappings“.
Im letzten Satz der mehr als 30seitigen Studie heißt es dann auch:
„Sinnvoll ist, Battery Swapping ausdrücklich als Ergänzung zum MCS-Hochlauf zu begreifen“
Anders gesagt: Selbst diese Studie unter den oben genannten Bedingungen sieht Swapping nur als Nische….mit dem klaren Hinweis: „Fahrzeuge müssen jederzeit kabelgebunden laden können“ (S. 31)
Jörg2 meint
MK
Danke für Deine Zusammenfassung und Klarstellung!
David meint
Das kann schon sein, wird aber nur für eine Übergangszeit interessant. Ladeleistungen erhöhen sich permanent, Akkukosten werden geringer und die Energiedichte höher. Irgendwann ist der Zeitpunkt erreicht, wo so eine Swap Station und der Verschleiß die Kostenfaktoren sind. Das ist absehbar.
Kasch meint
Guggst mal nach China: https://www.youtube.com/shorts/IMMA2EDGBXg – so geht das in Sekundenschnelle mit 100-200kWh-Akkus ohne Verschraubung. Ob dir ein Blick über deinen Tellerrand hilft ? Dürften wohl Viele auf diesem Forum bezweifeln !