Elektro-Lkw können nicht nur Güter transportieren, sondern ihre Batterien auch als Stromspeicher für Betriebshöfe und das öffentliche Netz bereitstellen. Im Forschungsprojekt SPIRIT-E untersuchte ein Konsortium unter Leitung der Technischen Universität München (TUM), wie sich schwere E-Lkw in das Energiesystem integrieren und wirtschaftlich einsetzen lassen.
In einer Testumgebung erprobten die Projektpartner unter anderem den Stromhandel, bei dem die Fahrzeuge Energie zu niedrigen Preisen aufnehmen und bei höheren Preisen wieder verkaufen können. Bei einer Spedition in Regensburg setzten die Forscher Elektro-Lkw mit 480 Kilowattstunden nutzbarer Batteriekapazität ein. Über eine bidirektionale Gleichstrom-Ladestation konnte das Fahrzeug Strom mit bis zu 350 Kilowatt zurückspeisen. Erprobt wurden die Versorgung anderer Fahrzeuge, die Unterstützung der Stromversorgung auf dem Betriebsgelände und die Einspeisung ins öffentliche Netz.
Die Begleitforschung der TUM stützte sich unter anderem auf reale Fahrdaten von sechs deutschen Schwerlastflotten mit insgesamt 2,15 Millionen aufgezeichneten Kilometern. Reservierbare öffentliche Ladepunkte reduzierten den Zeitverlust gegenüber Diesel-Lkw je nach Szenario im Median auf rund ein bis vier Prozent, während eigene Depotladeinfrastruktur den zuverlässigen elektrischen Betrieb eines deutlich größeren Flottenanteils ermöglichte. Die gemeinsame Planung von Fahrzeugumstellung, Photovoltaik und Batteriespeichern brachte 25 bis 44 Prozent höhere Einsparungen als die reine Umstellung der Lkw.
Bidirektionales Laden senkt Kosten für E-Lkw-Flotten
Durch die intelligente Einbindung von Betriebshöfen in Stromnetz und Strommarkt sanken die Gesamtkosten der untersuchten Flotten durchschnittlich um 1,7 Cent pro Kilometer, mit bidirektionalem Laden um 6,1 Cent. Das Projektteam beziffert das Einsparpotenzial bei den Energiekosten auf rund zehn Prozent, wobei Fahrleistung, Standzeiten und Strompreise entscheidend sind. Besonders geeignet sind Fahrzeuge im Regionalverkehr, die regelmäßig zum Betriebshof zurückkehren und dort beispielsweise überschüssigen Solarstrom speichern oder Strombedarfsspitzen abdecken können.
Zu den größten Umsetzungshürden gehören unzureichende Netzanschlussleistungen vieler Betriebshöfe, fehlende einheitliche Standards für die Stromvermarktung und nicht miteinander kompatible technische Lösungen. Flexible Netzanschlussverträge, Batteriespeicher und gemeinsam genutzte Ladeinfrastruktur können helfen, bestehende Einschränkungen zu überwinden.
Offen bleibt außerdem die Verteilung von Aufgaben und Erlösen zwischen Speditionen, Fahrzeugherstellern und Stromvermarktern, während TUM-Professor Markus Lienkamp die Standardisierung, Skalierung und Entwicklung von Geschäftsmodellen als nächste Schritte hervorhebt.
„SPIRIT-E hat gezeigt, dass schwere Elektro-Lkw weit mehr sein können als nur neue Stromverbraucher. Sie lassen sich technisch als flexible Speicher in das Energiesystem integrieren“, erklärt Lienkamp, Inhaber des Lehrstuhls für Fahrzeugtechnik an der TUM School of Engineering and Design. „Jetzt gilt es, die erprobten Lösungen zu standardisieren, zu skalieren und in tragfähige Geschäftsmodelle zu überführen – dafür braucht es Forschung, Netzbetreiber, Industrie, Logistik und Politik gemeinsam.“