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Lkw-Flotte unter Strom

Der Countdown für den Dieselmotor läuft. Zwar wurde der europäische Emissionshandel von 2027 auf 2028 verschoben, doch die Richtung ist klar: Der Dieselpreis wird steigen und damit die Kosten insgesamt für alle, die noch auf fossile Antriebe setzen. Gleichzeitig zwingen die verschärften Flottengrenzwerte die Lkw-Hersteller und Flottenbetreiber zum Umdenken. Mercedes, Volvo und MAN bieten bereits serienreife E-Lkw mit Reichweiten von 500 bis 600 Kilometern und Batteriegarantien von bis zu 72 Monaten oder 700.000 Kilometern an.

Der globale Anteil verkaufter emissionsfreier Lkw zeigt: „China führt das Rennen ganz klar an und zeigt damit, welche Technologie sich künftig durchsetzen wird“, erklärt Moritz Schmitt, Manager für Business Development bei Huawei Fusionsolar. „Das Momentum ist eindeutig beim batterieelektrischen Antrieb.“ Wasserstoff spiele zwar noch eine Rolle, doch die Dominanz liege klar bei der Batterie.

Vier Herausforderungen gelöst

Die Skepsis gegenüber E-Lkw war lange berechtigt. Doch die vier größten Hürden sind mittlerweile überwunden. Die Reichweitenproblematik gehört der Vergangenheit an – moderne E-Lkw für Regional- und Fernverkehr sind serienreif verfügbar. Die Wirtschaftlichkeit hat sich durch gesunkene Anschaffungspreise und fallende Kosten für Solaranlagen, Speicher und Lade­infrastruktur deutlich verbessert. Managementsysteme zur Steuerung von Solaranlage, Speicher und Ladeinfrastruktur sind heute Standard.

Die Überlastung der Stromnetze in einigen Regionen und gerade auf Verteilnetzebene ist eine immer größere Herausforderung. Intelligente Technologie bietet dafür jedoch Lösungen: „Mit unserer Power-Sharing-Funktion in Kombination mit einem Stromspeicher reduziert sich der Netzausbau signifikant“, betont Schmitt. Das ist entscheidend, denn hohe Kosten und langer Zeitaufwand für Netzanschlüsse sind oft das größte Hindernis für Logistiker.

Der große Hebel: Laden im Depot

Der Schlüssel zur wirtschaftlichen Elektrifizierung liegt im Depot. Eine Studie zu den Betriebskosten einer Flotte mit 40 E-Trucks zeigt: Der größte Kostenanteil entfällt auf die Energieversorgung. Diese setzt sich aus dem Strompreis pro Kilowattstunde und dem Leistungspreis zusammen, den der Versorger am Netzanschluss vorhalten muss.

„Etwa 60 Prozent des Strompreises, den ein Logistiker zahlt, gehen an Steuern, Abgaben und Netzentgelte“, erläutert Schmitt. Wer seinen Eigenverbrauch durch eine eigene Solaranlage steigert, spart diesen Anteil ein. Noch kritischer sind die Lastspitzen: Eine einzige Viertelstunde mit außergewöhnlich hohem Verbrauch legt den Leistungspreis für die nächsten 365 Tage fest. „Es gilt, diese Spitzen unbedingt zu vermeiden – ansonsten hat man schnell mehr als 10.000 Euro pro Jahr an zusätzlichen Stromkosten“, warnt er.

Batteriespeicher als Herzstück

Intelligente Batteriespeicher können hier schnell ihre Investition wieder einspielen. Guluma Megersa, Senior Business Development Manager bei Huawei Fusionsolar, unterscheidet zwei Anwendungsbereiche: vor dem Stromzähler für größere Speicher im Stromhandel und hinter dem Stromzähler für Gewerbe und Industrie. „Der entscheidende Ansatz ist die Multi-Use-Anwendung“, erklärt Megersa. Die Wirtschaftlichkeit steige schnell durch die Kombination mehrerer Geschäftsmodelle und Einnahmemöglichkeiten – etwa durch Eigenverbrauchsoptimierung bei gleichzeitiger Teilnahme an Strommärkten.

Bei der Entwicklung der Speicherlösungen von Huawei Fusionsolar standen vier Herausforderungen im Fokus: Sicherheit als oberste Priorität, maximale nutzbare Speicherkapazität, lange Lebensdauer und einfache Betriebsführung. Besonders das Problem eines sogenannten Lade-­Mismatches – des Auseinanderdriftens der Ladezustände einzelner Batteriezellen – kann die tatsächlich nutzbare Kapazität stark reduzieren.

Intelligente Kühlung steigert Effizienz

Die Lösung: Active Balancing auf Modulebene. „Energie wird aktiv zwischen den Batteriemodulen ausgetauscht, um einen einheitlichen Ladezustand sicherzustellen“, erläutert Megersa. „Das verhindert den Barrel-Effekt, bei dem das schwächste Glied die Gesamtleistung limitiert.“

Ein Hybrid-Cooling-System schaltet intelligent zwischen Flüssigkeits- und Luftkühlung um. Bei hohen Temperaturen kühlt die Flüssigkeit, bei moderaten Temperaturen die Luft. Im Winter kann sogar die Abwärme des Wechselrichters genutzt werden, um die Batterien zu heizen. Das Ergebnis: Eine vom VDE zertifizierte Effizienz (Round-Trip-Efficiency) wurde in der Praxis mit 92 Prozent bestätigt.

Ladeinfrastruktur verteilt Strom smart

Für die Lebensdauer der Batterie ist die thermische Konditionierung entscheidend. Ein intelligentes Wärmeleitkonzept sorgt für minimale Temperaturdifferenzen zwischen den Zellen von maximal 2,2 Grad Celsius. „Je geringer die Temperaturdifferenzen im System, desto länger die Lebensdauer“, betont Megersa.

Das Batteriemanagementsystem führt die SOC-Kalibrierung automatisch durch – das eliminiert Vor-Ort-Einsätze und reduziert Stillstandzeiten. Das modulare Ladesystem besteht aus einer zentralen Versorgungseinheit (Power-Unit) und schlanken Ladesäulen. Die Power-Unit verteilt die verfügbare Leistung dynamisch in 60-Kilowatt-Schritten auf die Ladepunkte, die gerade Energie benötigen. „Der größte Vorteil: Ein massiver und teurer Ausbau des Netzanschlusses wird vermieden“, erklärt Schmitt. Anstatt für jede Ladesäule die maximale Leistung vorhalten zu müssen, reicht oft ein deutlich kleinerer Anschluss.

Ein Rechenbeispiel verdeutlicht das Potenzial: Statt 1.600 Kilowatt für volle Leistung an allen Ladepunkten genügen oft 600 Kilowatt, da in der Praxis nie alle Fahrzeuge gleichzeitig mit voller Leistung laden. Die Flüssigkühlung der Power-Unit sorgt zudem für geringere Ausfallraten – entscheidend für die Uptime der Lkw-Flotte. Das System kann von wenigen Ladepunkten auf bis zu zwölf erweitert werden, wobei die schlanken Ladesäulen den Platzbedarf um bis zu 60 Prozent reduzieren.

Invest in fünf Jahren wieder drin

Das Referenzprojekt bei AHS Solar demonstriert das Zusammenspiel aller Komponenten. Installiert wurden eine Solardachanlage mit 320 Kilowatt, drei Batteriespeicher und eine Power-­Unit mit zwei Ladesäulen. Die Ergebnisse sind beeindruckend: Die Leistungsspitzen sanken von 614 Kilowatt auf nur 117 Kilowatt, der jährliche Strombezug reduzierte sich von 270 auf 147 Megawattstunden. Der Betreiber spielt so in nur fünf Jahren die Investition wieder ein.

Ein weiteres Beispiel aus den Niederlanden zeigt die Skalierbarkeit: Zehn Speicher wurden kombiniert, um am Regelenergiemarkt zur Netzstabilisierung beizutragen – die Installation erfolgte in weniger als neun Tagen.

Logistikstandorte sind aufgrund ihrer großen Dachflächen und ihres hohen Energiebedarfs prädestiniert, sich zu zentralen Energieknotenpunkten zu wandeln. So entstehen neue Geschäftsmodelle: Die eigene Ladeinfrastruktur kann Dritten gegen Gebühr zur Verfügung gestellt werden, Stromüberschüsse lassen sich am Markt verkaufen. Und mit Vehicle-to-Grid könnten die Batterien der E-Lkw-Flotten künftig als flexible Speicher genutzt werden. „Der kommende Trend ist die Optimierung des Eigenverbrauchs bei gleichzeitiger Teilnahme an den Strommärkten“, prognostiziert ­Megersa.

Die Großspeicher sind bereits schwarzstartfähig und bereit für Systemdienstleistungen, die ab 2027 erwartet werden und zusätzliche Einnahmen generieren können. Zudem ist die Lösung von Huawei bereits gemäß Eichrecht zertifiziert.

Die Technologie ist also reif, die Wirtschaftlichkeit gegeben und die Rahmenbedingungen für fossile Fahrzeuge werden sich weiter verschärfen. Wer jetzt nicht handelt, könnte schon bald feststellen, dass Wettbewerber längst mit günstigerem Solarstrom unterwegs – und weit voraus – sind.

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