E-Lkw als rollende Stromspeicher: Elektro-Lkw können zum aktiven Teil des Energiesystems werden.

(WK-intern) – Eine aktuelle Studie zeigt, dass die technische Machbarkeit der bidirektionalen Energienutzung bereits heute gegeben ist:

Im Reallabor wurde die Rückspeisung von Strom mit bis zu 350 kW sowohl in lokale Energienetze als auch in das öffentliche Stromnetz nachgewiesen.

Zudem wurden Vehicle-to-Vehicle-, Vehicle-to-Site- und Vehicle-to-Grid-Anwendungen mit batterieelektrischen Lkw erstmals öffentlich demonstriert. Für den Markthochlauf kommt es nun auf geeignete Netzanschlüsse, einheitliche Standards und wirtschaftlich tragfähige Geschäftsmodelle an.

Nach drei Jahren Laufzeit endet das Forschungsprojekt SPIRIT-E unter Beteiligung des Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) mit einem klaren Ergebnis: Elektro-Lkw können Strom nicht nur laden, sondern auch speichern und zurückspeisen – und damit vom reinen Verbraucher zum aktiven Teil des Energiesystems werden. Die Projektergebnisse wurden am 30. Oktober 2026 der Öffentlichkeit vorgestellt.

Unter der Konsortialführung der Technischen Universität München (TUM) haben acht Projektpartner aus Fahrzeugtechnik, Ladeinfrastruktur, Energiewirtschaft und Forschung das bidirektionale Laden von E-Lkw erforscht und im Reallabor bei der Spedition Schmid in Regensburg erprobt. Dabei wurde auch gezeigt, wie sich die Lkw am Stromhandel beteiligen und den Netzbetreiber bei der Stabilisierung des Stromnetzes unterstützen können. Zugleich hat das Projekt untersucht, unter welchen Bedingungen sich die Technologie für Speditionen, Netzbetreiber und Lösungsanbieter wirtschaftlich erschließen lässt – und welche Hürden bis zur Marktreife noch zu nehmen sind.

Technik: vom Labor in den realen Depotbetrieb

Im Projekt wurden bidirektionale Ladefunktionen sowohl am Fahrzeug als auch an mobilen und stationären Ladesystemen des Projektpartners SBRS entwickelt und getestet. Die Partner stimmten die Schnittstellen zwischen Fahrzeug, Ladesäule, Steuerungssoftware des Ladebetreibers, Energiemanagement des Standorts, Stromvermarkter und Netzbetreiber ab und setzten sie um. Dabei entstanden unter anderem ein Reservierungssystem für Ladestationen und eine Software, die das Laden der Lkw im Depot optimal plant und auf den Standort abstimmt.

Kernstück des Projekts ist die Umsetzung der ISO 15118-20, des internationalen Standards für die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladeinfrastruktur beim Laden und Entladen. Im Reallabor speiste ein MAN eTGX mit 480 kWh nutzbarer Energie über eine bidirektionale DC-Ladestation mit bis zu 350 kW Leistung in ein lokales Energienetz und in das öffentliche Stromnetz zurück. Erprobt wurden das Laden anderer Fahrzeuge aus der Lkw-Batterie (Vehicle-to-Vehicle), die Stromversorgung des Betriebsgeländes (Vehicle-to-Site) und die Einspeisung ins öffentliche Netz (Vehicle-to-Grid). Laden und Entladen ließen sich dabei herstellerübergreifend steuern.

Energiemärkte und Netz: erste Prozesse praktisch erprobt

Darüber hinaus wurde erprobt, wie sich die Batterien bidirektionaler E-Lkw am Strommarkt und zur Entlastung der Netze nutzen lassen. Über das Virtuelle Kraftwerk EnergyConnect des Fraunhofer IEE wurde in einer Testumgebung des Softwareanbieters PowerBot der Handel am kurzfristigen Strommarkt durchgespielt: Strom bei niedrigen Preisen laden und bei höheren Preisen wieder ins Netz einspeisen. Über die europäische Plattform EQUIGY wurde zudem getestet, wie E-Lkw Netzbetreiber dabei unterstützen können, Engpässe im Stromnetz zu reduzieren.

Damit zeigt SPIRIT-E: Die technischen Grundlagen sind vorhanden, um E-Lkw als flexible Speicher in das Energiesystem einzubinden. Gerade das Laden im Depot lässt sich gut planen. Mit wachsenden Flotten steigt damit auch das Potenzial, Flexibilität für Strommarkt und Netz bereitzustellen.

Wirtschaftlichkeit: kein Selbstläufer, aber mit klaren Potenzialen

Ob sich bidirektionales Laden für eine Spedition lohnt, hängt stark vom Einzelfall ab: von Einsatzprofil und Fahrleistung, Standzeiten und Batteriegröße, Strompreisen und Netzentgelten, eigener Stromerzeugung (etwa durch Photovoltaik), verfügbarer Anschlussleistung und davon, ob der gespeicherte Strom am Strommarkt oder für das Stromnetz vermarktet werden kann. Besonders attraktiv ist bidirektionales Laden für Elektro-Lkw mit regelmäßigen Depotstandzeiten und weniger als 100.000 km Jahresfahrleistung, etwa im Regionalverkehr. Vor allem Vehicle-to-Site- und Vehicle-to-Vehicle-Anwendungen erschließen Einsparungen: Schon rund 10 Prozent geringere Stromkosten entsprechen bei 100.000 km Jahresfahrleistung rechnerisch etwa 10.000 km ohne zusätzliche Energiekosten.

Was es für den Markthochlauf braucht

Die Projektergebnisse zeigen: Die größten Hürden liegen weniger in der Technik von E-Lkw und Ladesäule als im Zusammenspiel von Netz, Markt und Betrieb:

• Netzanschluss: Hohe Ladeleistungen übersteigen häufig vorhandene Anschlusskapazitäten. Flexible Netzanschlussverträge in Kombination mit Batteriespeichern, gemeinsam genutzte Ladeinfrastruktur und Ladelösungen bei Kunden für wiederkehrende Touren können den klassischen Netzausbau ergänzen.
• Standards und Interoperabilität: Für die Vermarktung der Flexibilität von E-Lkw fehlt bislang ein einheitlicher Standard; Ansätze wie Flex-Matrix oder Flexband werden derzeit erst erprobt. Zudem setzen viele Anbieter noch auf eigene, untereinander nicht kompatible Lösungen. Fahrzeughersteller, Ladeinfrastrukturanbieter, Energiewirtschaft und Netzbetreiber sind deshalb gefordert, gemeinsame Schnittstellen zu schaffen, damit Daten herstellerübergreifend nutzbar werden.
• Software und Geschäftsmodelle: Touren- und Ladeplanung werden künftig im Idealfall mit dem Ein- und Verkauf von Strom verknüpft. Rollen, Margen und Erlösverteilung zwischen Fahrzeugherstellern, Stromvermarktern und weiteren Anbietern sind noch offen.
• Know-how für Speditionen: Gerade kleinere Logistikunternehmen benötigen Planungswerkzeuge wie Checklisten sowie Beratungs- und Bildungsangebote, um die Elektrifizierung ihrer Standorte eigenständig umzusetzen.

Daniel Zahn, Produktverantwortlicher für das Virtuelle Kraftwerk EnergyConnect am Fraunhofer IEE: „Je mehr Flotten bidirektional laden, desto größer ist der Beitrag, den Aggregatoren für Strommarkt und Netz erschließen können. SPIRIT-E zeigt, dass die technischen Grundlagen dafür vorhanden sind: Über das Virtuelle Kraftwerk EnergyConnect konnten wir die Flexibilität von E-Lkw im Depot marktlich und netzdienlich einsetzen. Für den breiten Einsatz braucht es nun standardisierte Schnittstellen und Prozesse sowie Geschäftsmodelle, die sich mit den Anforderungen des Logistikbetriebs vereinbaren lassen.“

SPIRIT-E wurde von einem breiten Konsortium getragen, das die gesamte Wertschöpfungskette von der Fahrzeugtechnik über die Ladeinfrastruktur und Energiewirtschaft bis zur Systemintegration abdeckt. Partner sind die Technische Universität München (TUM) als Konsortialführer, das Fraunhofer IEE, die Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE), SBRS (Shell), TenneT, Hubject, Consolinno Energy sowie MAN Truck & Bus. Die Lösungen wurden im Reallabor am Standort der Spedition Schmid in Regensburg erprobt. Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert, vom DLR Projektträger betreut und lief von August 2023 bis Oktober 2026.

PM: Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE

PB: E-Lkw als rollende Stromspeicher: Forschungsprojekt SPIRIT-E legt den Grundstein für bidirektionales Laden / Copyright: MAN Truck & Bus

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