Elektromobilität Laden unter Hochlast: Warum Standardlösungen beim Schwertransport nicht ausreichen

Anbieter zum Thema

SunGrow Deutschland GmbH

Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

Der Schwertransport auf der Straße bleibt ein zentraler Wirtschaftsfaktor in Deutschland – viele Branchen sind auf ihn angewiesen. Umso wichtiger ist es, auch in diesem Bereich den CO₂-Ausstoß zu senken. Ein Schlüssel dazu ist die Elektrifizierung von Schwerlastflotten. Doch klassische Ladelösungen aus dem Pkw-Bereich stoßen hier schnell an ihre Grenzen.

Etwa ein Drittel der verkehrsbedingten Treibhausgasemissionen in Deutschland geht auf das Konto des Lkw-Verkehrs. Angesichts des wachsenden Drucks zum Klimaschutz rücken Schwertransporte daher zunehmend in den Fokus – nicht zuletzt, weil in abgelegene Regionen, oder von Industrieunternehmen außerhalb der Städte, auf die Straße wirtschaftlich nicht verzichtet werden kann. Auf fossile Antriebe hingegen schon: Mit Strom aus erneuerbaren Energien lassen sich auch schwere Transporte klimafreundlich gestalten.

Eine Studie des Fraunhofer ISI und des Öko-Instituts zeigt, dass die Elektrifizierung des Schwerlastverkehrs enormes Potenzial bietet. Denn rund 87 Prozent aller Lkw-Fahrten sind regional und bleiben unter 150 Kilometer Gesamtstrecke. Der gezielte Ausbau der Ladeinfrastruktur für E-Trucks an Logistikstandorten könnte deshalb schnell Wirkung zeigen. Doch die Umsetzung bleibt technisch anspruchsvoll.

Warum Pkw-Technik nicht reicht

Anders als Pkw benötigen elektrifizierte Lkw, Busse und Transporter deutlich höhere Ladeleistungen. Während Elektroautos in der Regel 11 bis 22 Kilowatt (kW) über Nacht oder bis zu 150 kW fürs Schnellladen benötigen, brauchen große Nutzfahrzeuge aktuell Ladeleistungen von bis zu 500 kW fürs Schnellladen. Das gilt für die Zwischenladung auf langen Strecken genauso wie regionale Fahrten.

Erschwerend kommt hinzu, dass es grundlegende Unterschiede in den Einsatzbedingungen zu beachten gilt. Flottenfahrzeuge sind fast durchgängig im Einsatz, die Zeitfenster für das Laden sind knapp bemessen. Ladezyklen müssen sich deshalb eng mit Ruhezeiten, Tourenplanung und Logistikprozessen verzahnen. Auch die Umgebungsbedingungen wie etwa Häfen, Autobahnraststätten oder Logistikzentren, stellen hohe Anforderungen. Dort muss Ladeinfrastruktur robust gegenüber Staub, Nässe, Salz oder Temperaturschwankungen sein.

High-Power-Charging und Ultra-Schnelllader als Basis

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, braucht es spezielle Gleichstrom-Ladelösungen (DC). Ultra-Schnelllader ermöglichen es, Schwerlastfahrzeuge zügig zu laden und sind für den Dauerbetrieb unter hoher Last ausgelegt.

Doch diese Hochleistungslader bringen neben Vorteilen auch neue Herausforderungen mit sich: Je nach Standort sind aufwendige Genehmigungs- und Netzanschlussverfahren nötig. Zudem können hohe Ladeleistungen (etwa ab 480 kW) das örtliche Stromnetz erheblich belasten. In vielen Ländern ist das Netz vielerorts bereits ausgelastet, was den Anschluss neuer Ladeparks sehr schwierig macht.

Hybridlösungen als Brückentechnologie

Ein Lösungsansatz sind Hybrid-Ladesysteme, bei denen PV-Anlagen mit stationären Batteriespeichern und Elektroladestationen kombiniert werden. Die Batteriesysteme werden zwischen Netz- und Ladeinfrastruktur geschaltet, puffern den Strom und gleichen Lastspitzen aus. Das bringt den Vorteil, dass die Fahrzeuge mit eigener grüner Stromerzeugung und auch bei schwacher Netzverfügbarkeit kontinuierlich aufgeladen werden können.

In Kombination mit effizienter DC-Ladeinfrastruktur entstehen so skalierbare Systeme mit niedrigen Betriebskosten und sauberer Energie. Ziel ist eine netzentlastende, robuste und flexible Ladeinfrastruktur für Flotten. Bei Sungrow wurden bereits erste Projekte in Griechenland, Italien oder Bulgarien umgesetzt. Die hybriden Systeme beweisen, dass sich Wirtschaftlichkeit, Skalierbarkeit und Nachhaltigkeit miteinander vereinbaren lassen.

Satellitenbasierende Ladeinfrastruktur als flexibles Konzept

Ein weiterer Ansatz sind sogenannte satellitenbasierende Ladesysteme. Hierbei versorgt eine zentrale Power Unit von bis zu 500 kW mehrere dezentrale Ladepunkte, die sogenannten Satelliten. Die zentrale Einheit enthält die gesamte Leistungselektronik wie Gleichrichter, Steuerung und Kühlung. Von dort aus werden die Satelliten mit Strom versorgt.

Dadurch wird die Ladeleistung intelligent auf die angeschlossenen Fahrzeuge verteilt. Das erhöht die Effizienz des Ladesystems, insbesondere bei wechselnder Auslastung. Gleichzeitig spart es in der Nutzung Kosten: Die Technik muss nur einmal zentral installiert werden, zudem sind die Satelliten kostengünstig und wartungsarm. Außerdem lassen sie sich flexibel platzieren, was die Standortplanung erleichtert. Gerade für Flottenbesitzer, die ihre Betriebs- und Geländekosten im Blick behalten müssen, ist das ein großer Vorteil – denn so lassen sich Investitionen und laufende Kosten deutlich optimieren.

Intelligente Steuerung und künstliche Intelligenz

Damit satellitenbasierende und hybride Ladesysteme auch bei hoher Auslastung zuverlässig funktionieren, spielt Software eine entscheidende Rolle. Immer häufiger kommt dabei künstliche Intelligenz (KI) zum Einsatz, um den Betrieb und die Wartung der Infrastruktur effizient zu steuern.

Ein Beispiel dafür sind KI-gestützte Systeme, die kontinuierlich den Zustand der Technik analysieren und frühzeitig erkennen, wenn ein Bauteil verschleißt oder eine Störung bevorsteht. Wartungseinsätze können so gezielt geplant werden, was Ausfallzeiten reduziert und den Betrieb stabil hält.

Zudem ermöglicht die Software eine automatische Fehlerprognose. Tritt ein technisches Problem auf oder kündigt sich eines an, werden zuständige Techniker oder das Service-Team unmittelbar benachrichtigt. Das verbessert die Reaktionsgeschwindigkeit und sorgt für mehr Betriebssicherheit.

Strategische Partnerschaften für individuelle Lösungen

Um solche Systeme passgenau zu planen und umzusetzen, arbeitet Sungrow eng mit Flottenbetreibern, kommunalen Unternehmen und Transportfirmen zusammen. Der direkte Austausch ist unerlässlich, um Anpassungen auf konkrete Betriebsabläufe zu ermöglichen und eine flexible Projektumsetzung zu garantieren. Gerade bei Depotlösungen, die aus einer Kombination von PV, Batteriespeicher und DC-Ladetechnik bestehen, ist eine solche enge Zusammenarbeit ein Erfolgsfaktor.

Fazit: Ladeinfrastruktur muss mitdenken können

Die Elektrifizierung von Schwerlastflotten bietet enormes Potenzial, um CO₂-Emissionen im Verkehr zu senken. Damit der Umstieg gelingt, braucht es jedoch mehr als klassische Ladesäulen aus dem Pkw-Bereich. Gefragt sind leistungsstarke Systeme, die den spezifischen Anforderungen von Transport- und Logistikbetrieben gerecht werden.

Hybride Ladelösungen mit Pufferspeichern, zentral gesteuerte Satellitensysteme und intelligente Software zur Steuerung und Wartung bilden das technische Rückgrat für diesen Wandel. Entscheidend ist, dass diese Systeme skalierbar, robust und wirtschaftlich betrieben werden können.

Wer frühzeitig auf durchdachte Ladeinfrastruktur setzt, die nicht nur Energie liefert, sondern auch mitdenkt, kann den Transformationsprozess im Schwerlastverkehr aktiv gestalten. Das zahlt sich langfristig für Unternehmen und das Klima aus.  (se)

* Robert von Wahl ist Director of EV Charging Europe bei Sungrow.

(ID:50515273)