Freie Fahrt für CO2-neutralen LKW-Verkehr

E-Mobilität ist ein wichtiger Hebel, um globale Klimaziele zu erreichen. Eine Herausforderung für die Logistikbranche, die entsprechende Ladeinfrastruktur und andere Prozesse braucht. Der Technologiekonzern Siemens bietet Lösungen.

Bis 2050 will die Europäische Union klimaneutral werden, Deutschland sogar schon bis 2045. Ohne die Transformation des Verkehrssektors, der laut Umweltbundesamt 2023 mehr als ein Fünftel des CO2-Ausstoßes in Deutschland verursachte, sind solche Vorgaben unerreichbar. An der Umstellung auf elektrische Mobilität führt also kein Weg vorbei. Dies betrifft insbesondere auch den Güterverkehr auf der Straße, der für mehr als 30 Prozent der verkehrsbedingten Emissionen verantwortlich ist.

Logistikunternehmen sehen sich bei der Elektrifizierung des Transportwesens jedoch vor Herausforderungen gestellt. Denn neben elektrischen Transportern und LKW benötigen sie Ladeinfrastruktur - in ihren eigenen Depots, für das Laden unterwegs, entlang von Schnellstraßen und Autobahnen, aber auch im öffentlichen Raum von Städten. Zwar ist die Technik selbst leicht zu beschaffen: Siemens bietet etwa mobile und stationäre Ladegeräte mit Leistungen von 11 bis 400 Kilowatt, die alle Voraussetzungen für die Nutzung im öffentlichen Raum erfüllen. Probleme bereitet jedoch oft die erforderliche Anbindung an das Stromnetz.

Die elektrische Versorgungsleistung bestehender Transportdepots und Raststätten ist in der Regel knapp bemessen, entsprechend dem bislang geringen Bedarf. „Wenn wir solche Standorte elektrifizieren, steht zu Beginn fast nie genügend Netzleistung für eine signifikante Anzahl von Schnelladepunkten zur Verfügung“, erklärt Marcus Bücken, Leiter des Teams Ladeinfrastruktur Siemens Deutschland. Dann bedarf es einer neuen Anbindung an das Mittelspannungsnetz, das elektrische Energie über weitere Strecken verteilt.

Flexible Lösungen für das Laden im Depot und unterwegs

Genügt auch dort die Leistung nicht oder rechnet sich der Anschluss nicht, müssen Depot- oder Rastplatzbetreiber Alternativen prüfen. Experten von Siemens unterstützen dabei: Beim Technologiekonzern arbeiten Teams mit Erfahrung in der Planung von Logistikprozessen eng mit denen zusammen, die Hardware und Prozesse rund um die Ladegeräte entwickeln. Das Ziel: Für Transportunternehmen, Rastplatzbetreiber und andere Anbieter von Ladeinfrastruktur die bestmögliche Lösung zu schaffen.

Ist perspektivisch eine Verlegung eines Depotstandorts mit einzuplanen, könne diese Lösung darin bestehen, das Depot mit mobilen Ladelösungen auszustatten, die flexibel an einem anderen Ort aufgestellt werden können, oder Ladegeräte leihweise über das „Rent-a-Charger“ Konzept zu installieren, erklärt Bücken. Eine weitere Alternative ist ein großer Batteriespeicher, der als Puffer dienen kann. „Ihn kann der Standortbetreiber mit der vorhandenen, geringen Leistung langsam aufladen. Wenn ein LKW lädt, gibt der Speicher die gesammelte Leistung schnell wieder ab“, erläutert Bücken.

Für die eigenen Depots der Logistiker ist das nicht der einzige Vorteil, den ein solcher Speicher bietet. Er ermöglicht zudem, Strom dann einzukaufen, wenn er günstig ist – unabhängig davon, wann er tatsächlich zum Laden von LKW und Transportern gebraucht wird. Auch der von eigenen Photovoltaik-Anlagen erzeugte Strom lässt sich mit Hilfe eines Puffers optimal einsetzen: Tagsüber nimmt dieser die produzierte Energie auf, nachts gibt er sie beim Laden der Fahrzeuge wieder ab. Ein kleiner Speicher mit 400 Kilowattstunden lädt etwa vier LKW voll auf. „Das klingt nicht nach viel, kann aber schon sehr hilfreich sein“, sagt Bücken.

Softwarelösungen bringen Lade- und Logistikprozesse in Einklang

Mit der Ladeinfrastruktur allein ist es allerdings nicht getan. Es gilt, in einem zweiten Schritt Lade- und Logistikprozesse so in Einklang zu bringen, dass der Betrieb reibungslos und mit möglichst geringen Kosten funktioniert. „Diesel-LKW lassen sich einfach dann betanken, wenn es nötig ist – das geht schnell und erfordert keine besondere Planung. Aber bei Elektro-LKW, die mehrere Stunden oder bei geringer Leistung sogar die ganze Nacht lang laden, sieht das anders aus“, erklärt Bückens Kollege Yannick Julliard, Leiter für Schwerlast-Ladeinfrastruktur.

Vor allem müssen diese Ladevorgänge – ob im Depot oder an der Strecke – so geplant werden, dass sie sich in den geplanten Logistikablauf aus Be- und Entladen integrieren lassen. Im Tagesverlauf werden Zeiten zum elektrischen Laden zweckmäßigerweise mit Pausenzeiten des Personals unterwegs oder im Depot verknüpft. Zudem gilt es, teure Lastspitzen durch das gleichzeitige Laden vieler LKW zu vermeiden und zum Aufladen nach Möglichkeit Zeiten günstiger Strompreise zu nutzen. Anforderungen, die leicht in Widerspruch zueinander geraten können.

Software-Lösungen der Siemens-Experten helfen Logistikern dabei, sie in Einklang zu bringen. So unterstützt die Supply Chain Suite bei der Planung des Transportaufkommens. Wie viele Ladepunkte braucht ein Depot? Wie viele Elektro-LKW in der Flotte sind an welchem Punkt der Umstellung auf reine E-Mobilität sinnvoll? Auf Wunsch lässt sich auch ein digitaler Zwilling, also eine Art virtuelles Modell des Logistikprozesses, erstellen und zur Optimierung verschiedener Szenarien nutzen, mit dem Ziel die Gesamtkosten des Betriebs zu optimieren.

Megawatt-Laden verkürzt Standzeiten der LKW drastisch

Betreibt ein Logistikunternehmen bereits eine Flotte von E-Transportern oder schafft diese gerade an, kann es DepotFinity nutzen. Die cloudbasierte Softwarelösung unterstützt als integraler Bestandteil des Siemens Xcelerator Portfolios bei Planung, Monitoring, Reporting, und Management der Ladepunkte. Damit wird ein effizienter Betrieb einer Flotte von Elektro-LKW und -Transportern bei maximaler Verfügbarkeit sichergestellt. Die Software ermittelt etwa, wann die Fahrzeuge aufladen und wie viel Energie sie dabei aufnehmen sollten. Der Clou: „Die verschiedenen Systeme kommunizieren miteinander, so dass sich die Planung aufgrund von Erfahrungen im laufenden Betrieb weiter verbessern lässt“, führt Julliard aus.

Allem Optimierungspotenzial zum Trotz: Zu Beginn erfordert die Elektrifizierung eines Logistik-Depots oder Ladeparks hohe Investitionen, schließlich kostet ein leistungsstarker Ladepunkt rund 50.000 Euro. Die Ausgaben können also schnell in die Hunderttausende gehen. Logistikern, die solche hohen Einmalinvestitionen scheuen, bietet Siemens Financial Services die Hardware auch im Rahmen von Leasing- oder Mietkaufmodellen an. Künftig soll auch Charging-as-a-Service möglich sein: Siemens finanziert und betreibt die Infrastruktur gegen eine monatliche Servicegebühr.

Wann die E-Mobilität im Güterverkehr den Durchbruch schafft? Bücken erwartet, dass bis 2030 ein signifikanter Anteil der LKW auch auf Langstrecken elektrisch unterwegs sein wird. Deswegen arbeitet Siemens an passender Infrastruktur. Ein Beispiel ist das sogenannte Megawattladen, das es LKW ermöglicht, während der in Deutschland vorgeschriebenen Pausenzeit von 45 Minuten vollständig aufzuladen. Im Rahmen eines Pilotprojektes wurde die erste Megawatt-Ladung bereits durchgeführt. Bücken ist überzeugt: „In ein paar Jahren werden wir diese Technik im breiten Einsatz sehen.“