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Elektro-Lkw

Ultraschnelles Laden mit 1 MW

Lkw mit Elektroantrieb könnten bald auch für den Fernverkehr attraktiver werden.
© iStockphoto.com / Chesky_W

Für den Fernverkehr mit Elektro-Lkw stellt die Reichweite aktuell eine große Hürde dar. Ultraschnelles Laden mit einem Megawatt könnte Abhilfe schaffen. Dafür arbeiten Forscher:innen der TU München an einem Megawatt Charging System.

Lkw im Fernverkehr müssen am Tag 500 Kilometer oder mehr zurücklegen. Das heißt, der Akku müsste nach derzeitigem Stand mindestens einmal täglich geladen werden. Eine große Umstellung für die Fahrer und Fahrerinnen: Mit konventionellen Lkw müssen sie nur etwa alle fünf Tage tanken.

Auch reicht es nicht aus, den Akku über Nacht zu laden. Er sollte tagsüber in relativ kurzer Zeit und an verschiedenen Orten aufgeladen werden können – etwa, wenn das Fahrzeug an der Laderampe steht oder auf speziellen Ladestellen.

Im Projekt NEFTON entwickeln Partner aus Forschung und Industrie deshalb den Prototypen eines Lkw mit Elektroantrieb und einer entsprechenden Ladesäule, die ein besonders schnelles Laden unterstützt. »Unser Ziel ist es, Lösungen zu entwickeln, die wirtschaftlich und zeitnah umsetzbar sind«, Sebastian Wolff vom Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik der TUM. »Und zwar mit Technik, die bereits verfügbar ist. Aber die noch niemand in dieser Kombination eingesetzt hat.«

Ladesystem mit Pufferspeicher

Um eine ultraschnelle Ladung der Akkus zu ermöglichen, ist das Laden mit einem Megawatt nötig. Die Entwicklung des sogenannten Megawatt Charging System (MCS) ist in verschiedener Hinsicht eine Herausforderung. So sind die Kosten für eine entsprechende Netzanschluss-Leistung sehr hoch. Die Lösung: Ein stationärer Pufferspeicher, der die geringere Anschlussleistung ausgleichen kann.

Ein weiteres Problem sind die Akkus im Lkw selbst, die bei einer so hohen Ladeleistung effizient gekühlt werden müssen. Dafür gibt es verschiedene Lösungsansätze. »Wir werden wahrscheinlich zunächst eine Wasserkühlung für die Batterie, Kabel und Stecker nutzen«, erklärt Wolff. Die Forscher halten aber die Entwicklung bei der Batterietechnologie im Blick. Denn effizientere Batterien könnten den Ladevorgang und damit auch die Kühlung vereinfachen.

Nachhaltig und wirtschaftlich

Das neue System trägt noch mit einem weiteren Aspekt zur Nachhaltigkeit und Energiewende bei: Die Ladesäulen funktionieren bidirektional. Die Lkw können, wenn sie etwa für einen längeren Zeitraum auf dem Parkplatz der Spedition stehen, als Speicher für erneuerbare Energien fungieren. Zum Beispiel für Elektrizität, die durch Windanlagen generiert wurde, aber in der Nacht von den Haushalten nicht genutzt wird. Dieses Konzept könnte bei Lkw wegen der höheren Speicherkapazität sehr viel attraktiver und wirtschaftlicher sein als etwa bei einem Elektroauto.

Und wie wird der elektrische Lkw aussehen? Er wird fast gar nicht von jetzigen Fahrzeugen zu unterscheiden sein. Die größten Erneuerungen finden unter der Haube statt. Ein Vorteil der neuen Lkw ist aber auch, dass sie modular aufgebaut sind. Damit könnte eine spätere Serienproduktion der elektrischen Lkw in den bisherigen Produktionsstätten stattfinden.

Das Projekt NEFTON

Am Projekt NEFTON (Nutzfahrzeugelektrifizierung für Transportsektor-optimierte Netzanbindung) beteiligt sind: MAN Truck & Bus, AVL Software and Functions, PRETTL Electronics, Forschungsstelle für Energiewirtschaft sowie die Technische Hochschule Deggendorf. Die Projektleitung hat die Technische Universität München inne. Das Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Projektträger Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

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Technische Universität München, Technische Universität München Lehrstuhl für Biomedizinische Physik Physik-Department (E17), Technische Hochschule Deggendorf (THD)