Das Projekt »Hochleistungsladen im Lkw-Fernverkehr« (kurz HoLa) ist eines von drei Innovationsclustern für klimafreundliche Lkw-Antriebstechnologien, die das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) kürzlich vorstellte. Konkret werden an vier Standorten je zwei Hochleistungsladepunkte mit dem Megawatt Charging System (MCS) aufgebaut und im realen Logistikbetrieb untersucht. Die Ladepunkte unterstützen die Anwendung dieses neuen Systems im Alltag und dienen als Grundlage für einen flächendeckenden Ausbau der Technologie. Das vom BMVI geförderte Projekt steht unter der Schirmherrschaft des VDA und wird vom Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI geleitet. Am Projekt sind 12 Partner aus Industrie und Forschung beteiligt – darunter auch vier Lkw-Hersteller. Auch das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO ist Teil des Konsortiums und widmet sich schwerpunktmäßig der resilienten Versorgung im Logistik-Betrieb sowie der Integration der Ladeinfrastruktur in die lokalen Energiesysteme. »Logistiker müssen zukünftig die Aufladung der Fahrzeugbatterien in ihren Prozessen berücksichtigen. Hierbei gilt es, frühzeitig mögliche Probleme zu erkennen und geeignete Resilienzstrategien zu entwickeln, z. B. bei technischen Ausfällen der Ladestationen oder kurzfristigen Änderungen der Fahrstrecken«, so Florian Klausmann, Projektleiter am Fraunhofer IAO.
Aufbau von Hochleistungsladeparks für Lkw entlang der Autobahn A2
Im Projekt werden insgesamt acht Hochleistungs-Ladepunkte an vier Standorten aufgebaut und betrieben. Zunächst werden in einer ersten Phase CCS (Combined Charging System)-Ladepunkte sowie im Anschluss Hochleistungsladepunkte mit MCS-Technologie geplant und errichtet. Die Standorte liegen entlang der Autobahn A2 und sind zwischen dem Ruhrgebiet und Berlin angesiedelt – neben Autobahn-Raststätten zählen auch Logistikzentren dazu, um unterschiedliche Anwendungsfälle berücksichtigen zu können.
Dr. Patrick Plötz, Projektleiter am Fraunhofer ISI, äußert sich wie folgt zum neuen HoLa-Projekt: »Trotz technologischer Fortschritte und internationaler Vereinbarungen stiegen die verkehrsbedingten CO2-Emissionen zuletzt an. Deshalb ist gerade im Verkehrssektor der Umstieg zu klimaneutralen Antrieben entscheidend.«
Simulationsgestützte Infrastrukturplanung für eine effiziente Netzintegration
Das Fraunhofer IAO hat aufgrund einiger Projekte zur Integration von Elektrofahrzeugen und der zugehörigen Ladeinfrastruktur in lokale Energiesysteme bereits umfangreiche Simulationswerkzeuge entwickelt und angewendet. U. a. hat das Forschungsteam im Jahr 2019 die zukünftigen Ladebedarfe am Flughafen München analysiert und mit der 2021 erschienenen Studie »Anforderungen an eine elektrische Lade- und Wasserstoffinfrastruktur für gewerbliche Nutzfahrzeuge mit dem Zeithorizont 2030« auch das Laden von elektrischen Lkw auf Betriebshöfen simuliert. »Die Elektrifizierung von Lkw im Fernverkehr stellt hohe Anforderungen an die netzseitige Leistungsbereitstellung an den Ladestandorten. Über Simulationen können zukünftige Engpässe identifiziert und bereits bei der Anlagenplanung berücksichtigt werden«, so Klausmann, »eine optimierte Auslegung und geeignete Lastmanagementverfahren können Ausbaukosten vermindern.«
Damit sich batterieelektrische Antriebe auch im Schwerlastverkehr durchsetzen können, bedarf es laut des Forschungsteams eines massiven Infrastrukturausbaus, speziell was das Megawattladen anbelangt. Durch das Projekt HoLa soll das nötige Wissen für die Markthochlaufphase durch den prototypischen Aufbau und Betrieb von Hochleistungsladeparks für Lkw erarbeitet werden. Hierfür steht im Projekt ein branchenübergreifendes Netz an Partnern zur Verfügung, das neben etlichen Forschungseinrichtungen auch Energieunternehmen, Netzbetreiber, Lkw-Hersteller oder Raststätten-Betreiber zu seinen Mitgliedern zählt. Durch eine enge Abstimmung mit der Nationalen Leistelle Ladeinfrastruktur fließen die Erkenntnisse direkt in den von der Leitstelle koordinierten Ladeinfrastrukturaufbau für Nutzfahrzeuge ein. Das Projekt hat ein Gesamtbudget von 27 Mio. Euro bei einem Fördervolumen von 12 Mio. Euro und läuft von September 2021 bis Ende 2024.
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO