Bidirektionale Ladesysteme für elektrische Flottendepots

Die Technische Universität München, MAN Truck & Bus sowie Industriepartner schlossen das dreijährige Forschungsprojekt SPIRIT-E ab, das die bidirektionale Gleichstrom-Energieübertragung für schwere Nutzfahrzeuge validierte. Die Tests bestätigten, dass batterieelektrische Lkw als dezentrale Energiespeicher für lokale Industrieanlagen und öffentliche Übertragungsnetze fungieren können.

Industrielle Integration und betriebliche Ziele
Die Flottenelektrifizierung erfordert ein gesteuertes Netzanschlussmanagement, um Lastspitzen und hohe Stromtarife abzufedern. Unter der Leitung der Technischen Universität München untersuchte das achtköpfige Konsortium diese Integrationsherausforderungen in kommerziellen Logistikdepots.

Der Aufbau einer bidirektionalen Gleichstrominfrastruktur erfordert eine synchronisierte Kommunikation über mehrere Betriebsebenen hinweg. Dabei werden Fahrzeugbatteriemanagementsysteme, stationäre Depotladestationen, standortbezogene Energiemanagementsysteme, Stromhändler und Übertragungsnetzbetreiber miteinander vernetzt.

Technische Architektur und Schnittstellenstandards
Für die Erprobung kam ein elektrischer MAN eTGX mit 480 kWh nutzbarer Batteriekapazität zum Einsatz, kombiniert mit stationären und mobilen Ladesystemen von SBRS.

Die bidirektionale Kommunikation folgte dem Standard ISO 15118-20, der die automatisierten physischen und digitalen Abstimmungsprozesse zwischen Fahrzeug und Ladeinfrastruktur bei wechselnden Lade- und Entladezyklen steuert. Das System erreichte Entladeleistungen von bis zu 350 kW über Gleichstromverbindungen.

Die Softwarearchitektur integrierte Depotdispositionstools, Standortlaststeuerungen und Schnittstellen für den externen Stromhandel. Simulationsumgebungen von PowerBot modellierten Spotmarkt-Preisarbitrage, während die europäische EQUIGY-Plattform automatisierte Telemetriedaten koordinierte, um lokale Netzengpässe zu beheben.




Depoteinsatz und Praxisergebnisse
Die Felderprobung fand im Logistikdepot von Schmid in Regensburg statt, wo drei bidirektionale Betriebsmodi getestet wurden:

Vehicle-to-Site (V2S) speiste gespeicherte Batterieenergie in das lokale Depotnetz ein, um Spitzenlasten der Anlage zu kappen.

Vehicle-to-Grid (V2G) stellte dem öffentlichen Übertragungsnetz automatisierte Regelleistung bereit.

Vehicle-to-Vehicle (V2V) übertrug Gleichstrom direkt zwischen Nutzfahrzeugen, um lokale Ladezustände innerhalb der Flotte auszugleichen.

Die wirtschaftlichen Auswertungen zeigten, dass Fahrzeuge mit einer jährlichen Fahrleistung von unter 100.000 Kilometern und planbaren Standzeiten bei optimierten Marktarbitrageprofilen eine Reduzierung der Energiekosten um 10 bis 20 Prozent erzielten.

Voraussetzungen für die Markteinführung
Georg Grüneißl, Leiter Produktstrategie bei MAN Truck & Bus: „Durch SPIRIT-E hat der MAN eTGX gezeigt, dass er als bidirektionaler Energiespeicher fungieren kann. Wir arbeiten nun daran, diese Funktion in die Serienreife zu überführen.“

Eine flächendeckende Einführung erfordert einheitliche regulatorische Rahmenbedingungen für den automatisierten Spotmarkthandel, eine standardisierte digitale Verzahnung zwischen Logistikplanung und Energiesektor sowie Netzanschlussrichtlinien, die hohe Einspeiseleistungen ermöglichen.

Zu den Konsortialpartnern zählten Consolinno Energy, Fraunhofer IEE, Hubject, die Forschungsstelle für Energiewirtschaft, MAN Truck & Bus, die Technische Universität München, TenneT und SBRS, mit Projektträgerschaft durch das DLR Projektmanagement im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.

Bearbeitet von Evgeny Churilov, Induportals Media – Angepasst durch KI.

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