E-LKW selbst laden und günstig betreiben

Noch sind E-Trucks in der Anschaffung teurer als ihre Pendants mit Verbrennungsmotor. Dieser Startnachteil kann aber sehr schnell wettgemacht werden, da die laufenden Kosten für LKW-Maut, Wartung und insbesondere für Energie deutlich geringer ausfallen. Diese streckenabhängigen Verbrauchskosten sind in der Logistik entscheidend, da sie auf mittlere und längere Sicht die Cost per Mile (CPM) maßgeblich bestimmen.
Warum gibt es aber nun einen Kostenvorteil? Das hängt mit der Energieeffizienz des Elektroantriebs zusammen. Sein Wirkungsgrad ist selbst im Truckbereich um den Faktor Zwei bis Drei höher als beim Dieselantrieb. Er braucht also nur die Hälfte bzw. ein Drittel der Energie!

Neben diesem schier unglaublichen Effizienzvorteil gibt es aber weiteres Einsparpotenzial auf dem Weg zu minimalen Kosten pro Kilometer - und das liegt beim Energiepreis selbst. Die Errichtung der idealen Ladeinfrastruktur und deren intelligente Nutzung spielen hier eine entscheidende Rolle. Mit den richtigen Investitionen in Ladestationen, PV-Anlage und Stromspeicher kann der Preis pro Kilowattstunde nämlich erheblich gesenkt werden. Auf lange Sicht hat das den größten Einfluss auf die CPM.

Viele denken beim Thema LKW an die Langstrecke, also den Fernverkehr. Das ist aber nicht der einzige und auch nicht der primäre Einsatzbereich von LKW – egal ob konventionell angetrieben oder elektrisch. Viele Transportfahrten spielen sich im Bereich der Kurzstrecke oder Mittelstrecke ab. Waren werden dabei entweder von einem Lager direkt zu Kunden im Umkreis gebracht oder zwischen Logistikzentren transportiert. Tagesdistanzen können dabei im Bereich von unter 100 km bis 300 km liegen. Warum das entscheidend ist? Anders als auf der Langstrecke muss in diesen Fällen bei E-Trucks nicht auf der Strecke geladen werden. Die Fahrzeuge sind von vornherein darauf ausgelegt, ihr Pensum mit einer Akkuladung bewältigen zu können. Es kann also kostengünstig über Nacht auf dem Firmengelände oder während Standzeiten an einem Logistikhub geladen werden.

Anders ist dies bei Fernfahrten. Hier muss in aller Regel fremde Ladeinfrastruktur in Anspruch genommen und dadurch mit deutlich höheren kWh-Preisen gerechnet werden. Selbst wenn sich elektrische LKW auch auf der Langstrecke rentieren – auf der Kurz- und Mittelstrecke ist ihr Sparpotenzial deutlich höher. Der Grund: die deutlich niedrigeren Ladekosten.

Warum ist das so? Wer auf dem eigenen Firmengelände lädt (oder bei Logistikpartnern, die ihre Strompreise 1:1 weiterverrechnen), hat den Strompreis am besten im Griff. Zum einen, weil die gewerblichen Tarife per se attraktiv sind, und zum anderen, weil Firmen oft auch selbst Strom produzieren – meist über eine großflächige Photovoltaikanlage, teilweise auch über Wasser- und Windkraft. Diesen Strom selbst zu nutzen ist rentabler als ihn zu einem kleinen Preis ins Netz zu verkaufen und dabei auch noch hohe Netzgebühren zu bezahlen. E-Fahrzeuge sind naturgemäß große Stromverbraucher, senken also den produzierten Überschuss sehr effektiv. Da die Fahrzeuge aber oft auch dann unterwegs sind, wenn Strom produziert wird, ist ein Akku als Pufferspeicher sinnvoll. Er kann die E-LKW dann bei einem kurzen Stopp mit der nötigen Energie versorgen oder beim Laden in der Nacht den Netzbezug reduzieren. Somit werden die Kosten pro Kilometer auf ein absolutes Minimum gebracht.

Nun ist klar: Wer seine Flotte auf E-Transporter und E-Trucks umstellen möchte, braucht eigene Lademöglichkeiten. Deren Umfang hängt von der Zahl der Fahrzeuge, deren Akkugröße und den Strecken ab, die von den eigenen DC-Ladestationen aus absolviert werden.
An dieser Stelle muss man über die Ladeleistung sprechen: Wer den Fuhrpark über Nacht laden kann - also zwischen sechs und acht Stunden Zeit dafür hat -, braucht weniger Spitzenleistung als ein E-LKW im Fernverkehr, der gerne 300, 400 oder noch mehr kWh in einer Lenkpause von 45 Minuten nachladen möchte.
Die Ladeleistung hängt aber nicht nur von der Ladestation ab, sondern in erster Linie von der Gebäudeanschlussleistung. Diese erhöht sich signifikant, wenn z.B. zehn Ladepunkte mit jeweils 300 kW simultaner Spitzenleistung installiert werden (nämlich um 3 Megawatt!) – und das treibt die Investitionskosten und vor allem die jährlichen Grundkosten beim Netzanbieter. Genau hier liegt massives Sparpotenzial: Mit einem flexiblen Ladesystem lassen sich Spitzen abdecken und die Kosten dennoch niedrig halten. Wir bleiben beim Beispiel mit den zehn Ladepunkten, senken aber die zusätzliche Anschlussleistung von 3 MW auf lediglich 500 kW. Damit laden zehn Fahrzeuge über Nacht mit 50 kW. Dank einiger Stunden Standzeit reicht das aber vollkommen aus, damit die Fahrzeuge morgens wieder voll einsatzbereit sind. Durch dieses Lastmanagement wird nicht nur den Akku geschont, sondern vor allem das Budget – nur ein Sechstel der Anschlussleistung wird benötigt. Gleichzeitig ist es mit einem solchen dynamischen System möglich, dass tagsüber z.B. immer zwei E-LKW, die zum Entladen an der Rampe stehen, diese kurze Zeit nutzen und dann mit 250 kW laden.

Dank intelligenter Regelungstechnik lässt sich die Ladeleistung auch abhängig von der erzeugten Energie einer PV-Anlage oder dem State-of-Charge eines Gebäudeakkus steuern. Diese Optimierungen reduzieren den Anteil an Netzstrom und senken somit die Kosten noch einmal.