Ein Forschungsverbund unter Leitung der Technischen Universität München (TUM) hat die Technik bereits mit einem schweren Elektro-Lkw erprobt. Für die Wirtschaftlichkeitsberechnungen werteten die Wissenschaftler reale Fahrdaten von sechs deutschen Schwerlastflotten aus.

Das Ergebnis: Durch intelligentes Laden und die Rückspeisung von Strom könnten die Gesamtkosten der untersuchten Flotten im Mittel um 6,1 Cent pro Kilometer sinken. Bei 100.000 Kilometern Jahresfahrleistung wären das rechnerisch 6.100 Euro Ersparnis. Die Zahlen beruhen allerdings auf Modellrechnungen, nicht auf bereits nachgewiesenen Einsparungen im Speditionsalltag.

Elektro-Lkw speist Strom mit bis zu 350 Kilowatt zurück

Bei einer Spedition im Raum Regensburg erprobten die Projektpartner die Stromrückspeisung unter realen Bedingungen. Über eine bidirektionale Gleichstrom-Ladestation gab der Lastwagen Energie mit einer Leistung von bis zu 350 Kilowatt ab. Die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestation erfolgte nach dem internationalen Standard ISO 15118-20.

Dabei testeten die Beteiligten drei unterschiedliche Anwendungen:

• Andere Fahrzeuge laden: Der Lkw gibt gespeicherte Energie an andere Elektrofahrzeuge weiter.
• Betriebshof versorgen: Die Batterie unterstützt die Stromversorgung von Gebäuden und elektrischen Anlagen.
• Strom ins Netz einspeisen: Überschüssige Energie fließt ins öffentliche Stromnetz zurück.

Warum Elektro-Lkw als Stromspeicher Kosten sparen können

Besonders interessant ist die Kombination mit einer Photovoltaikanlage auf dem Betriebshof. Produziert sie mittags mehr Strom als benötigt, können die Lastwagen einen Teil davon aufnehmen. Abends steht die gespeicherte Energie wieder zur Verfügung. Speditionen müssen dadurch weniger Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen.

Auch hohe Lastspitzen lassen sich abfedern. Wenn mehrere Lkw gleichzeitig laden, steigt der Strombedarf des Betriebshofs kurzfristig stark an. Solche Spitzen können zusätzliche Netzentgelte verursachen. Speist ein anderes Fahrzeug in dieser Zeit Strom zurück, sinkt die benötigte Netzleistung. Das Forschungsteam sieht hier ein Einsparpotenzial von rund zehn Prozent bei den Energiekosten.

Intelligente Ladeplanung reduziert die Kosten zusätzlich

Für die wirtschaftliche Bewertung analysierte die TUM insgesamt 2,15 Millionen gefahrene Kilometer. Dabei berücksichtigte sie unterschiedliche Tourenpläne, Ladezeiten und Strompreise. Schon die intelligente Einbindung der Fahrzeuge in das Stromsystem reduzierte die berechneten Gesamtkosten im Mittel um 1,7 Cent pro Kilometer. Durch bidirektionales Laden stieg dieser Wert auf die bereits genannten 6,1 Cent.

Entscheidend ist, wann die Fahrzeuge Strom aufnehmen oder abgeben können. Ein Lastwagen, der nachts mehrere Stunden auf dem Betriebshof steht, lässt sich leichter in die Energieversorgung einbinden als ein Fahrzeug mit ständig wechselnden Einsatzzeiten. Gleichzeitig muss die Batterie genügend Energie für die nächste Fahrt behalten.

Eigene Ladestationen machen Elektro-Lkw zuverlässiger

Auf langen Strecken bleibt die Ladeinfrastruktur eine Herausforderung. Sind öffentliche Ladesäulen besetzt, entstehen Wartezeiten. Im Forschungsprojekt untersuchten die Wissenschaftler deshalb ein Reservierungssystem. Damit sank der zusätzliche Zeitbedarf gegenüber Diesel-Lkw in den berechneten Szenarien auf einen Median von rund ein bis vier Prozent.

Noch wirtschaftlicher kann eine gemeinsame Planung von Fuhrpark und Betriebshof sein. Eigene Ladepunkte ermöglichen es, einen größeren Teil der Flotte zuverlässig elektrisch zu betreiben. Werden zusätzlich Photovoltaikanlagen und stationäre Batteriespeicher berücksichtigt, fallen die berechneten Einsparungen um 25 bis 44 Prozent höher aus als bei einer reinen Umstellung auf Elektro-Lkw.

Stromhandel könnte zusätzliche Einnahmen bringen

Eine weitere Möglichkeit bietet der Strommarkt. Bei niedrigen Preisen könnten Lastwagen ihre Batterien laden und später einen Teil der Energie zu höheren Preisen verkaufen. Die Projektpartner simulierten diesen Handel in einer Testumgebung und erprobten die dafür erforderliche Kommunikation zwischen Fahrzeugen, Ladeinfrastruktur, Energiemanagement und Stromvermarktern.

Ob sich daraus ein dauerhaft rentables Geschäft entwickelt, ist noch offen. Die Einnahmen müssen unter anderem die Kosten für Stromverluste und Vermarktung decken. Außerdem dürfen zusätzliche Lade- und Entladevorgänge den regulären Fahrzeugeinsatz nicht beeinträchtigen.

Schwache Netzanschlüsse bremsen große Elektro-Flotten

Viele Betriebshöfe verfügen bislang nicht über genügend Netzleistung, um zahlreiche schwere Elektro-Lkw gleichzeitig zu laden. Ein Ausbau kann hohe Investitionen erfordern. Flexible Netzanschlussverträge, zusätzliche Batteriespeicher oder gemeinsam genutzte Ladeanlagen könnten den Bedarf an einem größeren Netzanschluss reduzieren.

Hinzu kommen technische und wirtschaftliche Hürden. Bislang sind nicht alle Systeme unterschiedlicher Hersteller miteinander kompatibel. Auch die Verteilung möglicher Einnahmen zwischen Speditionen, Fahrzeugherstellern und Stromvermarktern muss geregelt werden.

Über das Projekt sagt TUM-Professor Markus Lienkamp: „SPIRIT-E hat gezeigt, dass schwere Elektro-Lkw weit mehr sein können als nur neue Stromverbraucher.“ Besonders geeignet sind nach Einschätzung des Projektteams Fahrzeuge im Regionalverkehr, die regelmäßig zum Betriebshof zurückkehren. Ihre längeren Standzeiten ermöglichen es, Strom gezielt zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben.

Kurz zusammengefasst:

• Elektro-Lkw können Strom speichern und zurückgeben: Ihre großen Batterien können Gebäude versorgen, andere Fahrzeuge laden oder Energie ins öffentliche Stromnetz einspeisen.
• Speditionen könnten Tausende Euro sparen: Berechnungen der TU München ergeben durchschnittlich 6,1 Cent weniger Gesamtkosten pro Kilometer durch intelligentes Laden und Stromrückspeisung – rechnerisch 6.100 Euro bei 100.000 Kilometern im Jahr.
• Entscheidend sind Ladezeiten und Strompreise: Besonders geeignet sind Lkw, die regelmäßig zum Betriebshof zurückkehren, dort günstig laden und gespeicherten Strom bei Bedarf wieder abgeben können.

Übrigens: Während Münchner Forscher Elektro-Lkw als Stromspeicher erproben, arbeitet der chinesische Batteriehersteller CATL an einer anderen Lösung für den Güterverkehr. Ein neues Batteriewechselsystem soll schwere Lastwagen innerhalb von nur fünf Minuten mit einem vollen Akku versorgen. Bis Ende 2027 sind in China 2.000 Wechselstationen geplant.

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