Der automatisierte Austausch entladener gegen vollgeladene Antriebsbatterien bei schweren E-Lkw (Battery Swapping) kann unter definierten Voraussetzungen eine schnelle zusätzlich Option zum Aufladen an einer Ladesäule sein – besonders bei infrastrukturellen Netz- oder Flächenrestriktionen. Mit dem gezielten Aufbau automatisierter Wechselstationen kann die Elektrifizierung des Straßengüterverkehrs beschleunigt werden. Zu diesen Ergebnissen kommt ein Whitepaper des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML, dessen Erarbeitung im Arbeitskreis CO₂-freie Logistik des DSLV Bundesverband Spedition begleitet und aus dem Kreis der beteiligten Unternehmen angestoßen wurde.

Ein operativer Mehrwert kann vor allem bei besonders zeitkritischen Prozessen und standardisierten Korridorverkehren – Hub-to-Hub-Verkehren im Mehrschichtbetrieb oder 24/7-Werk- und Shuttleverkehren – entstehen. Neben der Optimierung von Rundläufen gibt es systemische Vorteile: Wechselstationen können durch große Speicherkapazitäten und eine steuerbare Energieabnahme zur Entlastung der Stromnetze beitragen. Zudem ist der Flächenbedarf für automatisierte Wechselstationen deutlich geringer als für Ladeparks für schwere Lkw.

Das Whitepaper identifiziert aber auch Hürden: Noch fehlt es an Standardisierung, die eine herstellerübergreifende mechanische Interoperabilität verschiedener Fahrzeug- und Batterietypen zulässt. Offen sind auch Fragen u. a. zu Eigentum und Haftung sowie zu Höhe des Investitionsbedarfs für automatisierte Wechselstationen und Batteriepools.

Die Erkenntnisse aus dem Whitepaper stützen aus Sicht von Fraunhofer IML und DSLV die im Masterplan Ladeinfrastruktur 2030 des Bundesverkehrsministeriums verankerte Maßnahme, die Erprobung von Battery Swapping gezielt zu fördern. Hierfür müssen Fahrzeughersteller und Batterieproduzenten unter Einbeziehung der Nutzerperspektive aus Speditionshäusern und Logistikunternehmen gemeinsame Standards für Fahrzeuge und Batterien entwickeln.

Für die Umsetzung der Piloten kommen unterschiedliche Betreiber- und Geschäftsmodelle in Betracht, analog zur Ladeinfrastruktur. Besonders effizient ist es nach Einschätzung der Autoren, wenn Batteriehersteller selbst in Wechselstationen investieren und diese an Logistikunternehmen vermieten. Dadurch sinkt die Kapitalbindung bei den Logistikern, und Battery Swapping wird wirtschaftlich attraktiver. Der von der EU-Kommission angekündigte »Battery Booster« mit einem Volumen von 1,5 Milliarden Euro kann dazu beitragen, Investitionen in Wechselinfrastruktur und Batteriepools anzustoßen und Pilotkorridore zu skalieren.

Prof. Dr. Uwe Clausen, Institutsleiter am Fraunhofer IML:

»Die Elektrifizierung des Straßengüterverkehrs wird ein wichtiges Element für mehr Nachhaltigkeit im Verkehr sein. Neben einer Verbesserung der Ladeinfrastruktur für kabelgebundenes Laden vor allem an logistischen Standorten braucht es weitere pragmatische Lösungen. Battery Swapping kann dazu beitragen, Fahrzeugverfügbarkeiten zu erhöhen. Gerade in planbaren, zeitkritischen Verkehren kann ein Batterietausch operative Engpässe entschärfen. Die internationalen Entwicklungen, vor allem in Asien, erhöhen dabei den Handlungsdruck, europäische Anforderungen frühzeitig in Forschung, Pilotierung und Standardisierung einzubringen und zu überführen.«

Frank Huster, Hauptgeschäftsführer des DSLV Bundesverband Spedition und Logistik:

»Automatisiertes Battery Swapping kann die Elektrifizierung schwerer Nutzfahrzeugflotten bei standardisierten Einsatzprofilen beschleunigen und die Einsatzzeiten der Lkw-Flotten erhöhen. Dass die Grundlagen für dieses Whitepaper im Arbeitskreis CO₂-freie Logistik des DSLV geschaffen wurden, ist kein Zufall. Lösungen für die Praxis entstehen dort, wo der Handlungsdruck am größten ist: in den Unternehmen selbst.«