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Ladebedarf von Elektro-Lkw konzentriert sich auf wenige Hotspots
Der Strombedarf batterieelektrischer Lkw könnte in Europa laut einer neuen Modellanalyse bis 2045 auf rund 200 Terawattstunden pro Jahr steigen. Entscheidend ist aber nicht nur die Energiemenge, denn ein großer Teil des Ladebedarfs konzentriert sich auf wenige Güterverkehrskorridore, Logistikzentren und Depots, was den regionalen Ausbau der Stromnetze besonders wichtig macht.
Karlsruhe (Deutschland). Mit der Elektrifizierung des Straßengüterverkehrs verlagert sich ein erheblicher Teil des Energiebedarfs von Diesel auf Strom. Für Netzbetreiber ist deshalb nicht nur entscheidend, wie viel Energie Elektro-Lkw künftig benötigen, sondern auch, wann und wo sie laden. Gerade hohe Leistungen an wenigen Standorten können lokale Netze stärker fordern als ein gleichmäßig verteilter Verbrauch.
Bisher fehlte für Europa eine einheitliche, räumlich und zeitlich hoch aufgelöste Abschätzung des Lkw-Ladebedarfs. Eine neue Modellanalyse schließt diese Lücke für die 27 EU-Staaten sowie Norwegen, die Schweiz und Großbritannien und bildet Depotladen wie öffentliches Laden unterwegs für eine durchschnittliche Betriebswoche in 15-Minuten-Schritten ab.
Für die Analyse haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (Fraunhofer ISI) und des International Council on Clean Transportation (ICCT) das Modell VESUVIO eingesetzt. Hauptautor des Berichts ist Dr.-Ing. Steffen Link vom Fraunhofer ISI. Das Modell legt ein Raster aus Sechsecken mit jeweils rund 250 Quadratkilometern Fläche über Europa und verknüpft regionale Güterverkehrsaktivität, Markthochlaufszenarien, Flottenstrukturen und Ladeverhalten.
Im moderaten Elektrifizierungsszenario steigt der jährliche Ladeenergiebedarf dem Modell zufolge bis 2035 auf rund 100 Terawattstunden und bis 2045 auf rund 200 Terawattstunden. Besonders große absolute Mengen entfallen auf Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Spanien und Italien, wobei die Werte als Projektionen vom angenommenen Markthochlauf batterieelektrischer Lkw abhängen. Auch die Verteilung zwischen Depotladen und öffentlichem Laden wird von den unterstellten Fahrzeug- und Betriebsmustern beeinflusst.
„Unsere Analyse zeigt, dass der Ladebedarf für Elektro-Lkw in Europa nicht gleichmäßig über Länder und Regionen verteilt entstehen wird“, erklärt Dr.-Ing. Steffen Link.
Die räumliche Konzentration fällt stark aus. In vielen Ländern entfallen auf das eine Prozent der Rasterzellen mit dem höchsten Bedarf rund 25 bis 33 Prozent der gesamten Ladeenergie, in einzelnen Fällen etwa die Hälfte. Die obersten zehn Prozent der Zellen decken je nach Land rund 67 bis 90 Prozent ab, sodass ein großer Teil der Nachfrage auf vergleichsweise wenige Gebiete entfällt.
Hotspots liegen vor allem entlang großer Güterverkehrskorridore, an Autobahnknoten sowie in Industrie- und Logistikregionen. Für besonders belastete Gebiete in größeren Ländern weist die Modellierung häufig lokale Spitzenlasten von rund 20 bis 50 Megawatt aus, weshalb die räumliche Bündelung für Stromnetze wichtiger sein kann als der nationale Jahresverbrauch allein.
Nach den Modellrechnungen entfallen in den meisten Ländern und Szenarien mehr als 70 bis 80 Prozent der Ladeenergie auf das Depotladen. Das öffentliche Laden unterwegs bleibt dennoch wichtig, weil es den Fernverkehr absichert und in kleineren Transitländern 30 bis 50 Prozent des gesamten Ladebedarfs ausmachen kann. Damit unterscheiden sich die Anforderungen an Ladeparks und Netzanschlüsse regional deutlich.
Auch die Tageszeit spielt eine Rolle. Größere Batterien verringern den Bedarf an Zwischenladungen und verschieben mehr Ladevorgänge in die Nacht, während öffentliche Ladevorgänge unterwegs und Zwischenladungen eher um die Mittagszeit ihre Spitzen erreichen.