Eine Lösung für jedes Szenario: Wie Kempower sich auf die Revolution der Elektro-Lkw vorbereitet

Elektro-Lkw werden weltweit immer beliebter, und es wird erwartet, dass gewerbliche Flotten bis 2030 zwei Drittel des Gesamtwerts des EV-Marktes ausmachen werden. Da herkömmliche schwere Lkw für mehr als 25 % der gesamten CO2-Emissionen im Straßenverkehr verantwortlich sind, stellen E-Lkw aufgrund ihrer Nachhaltigkeit eine attraktive Alternative zu Diesel-Lkw dar.

Da Elektro-Lkw ein wichtiger Meilenstein der Mobilitätswende sind, beginnen CPOs und Fuhrparkbesitzer jetzt mit der Vorbereitungen, um in zukunftssichere Ladelösungen für Lkw-Flotten investieren zu können.  

Allerdings ist das Laden von Lkw-Flotten ein völlig anderes Modell als das Laden von Pkw oder anderen großen Fahrzeugen wie Bussen. Aufgrund der Größe der Lkw und der Art ihrer Konfiguration und ihres Einsatzes treffen sie auf sehr unterschiedliche Ladeszenarien, die neue Lösungen erfordern. 

In diesem Artikel behandeln wir die wichtigsten Ladeszenarien für Elektro-Lkw und erklären, wie Kempower Lösungen entwickelt hat, um die Herausforderungen zu meistern, mit denen unsere Kunden in jedem Szenario regelmäßig konfrontiert sind. Wir werden uns auch eingehender mit den zusätzlichen Vorteilen befassen, die Kempower gegenüber der Konkurrenz bietet, und unsere Pläne für die Zukunft des Lkw-Ladens vorstellen.

Welche verschiedenen Ladeszenarien für Elektro-Lkw gibt es?

Kempower hat drei wichtige Ladeszenarien identifiziert, die E-Lkw voraussichtlich begleiten werden und die alle unterschiedliche Lösungen erfordern. Diese sind:

• Zielladung – ein spezielles Szenario für Elektro-Lkw. Dieser Ansatz findet in Distributionslagern oder Logistikzentren statt, wo Lkw, deren Reichweite ihre Reichweite übersteigt, vor Ort ent- oder beladen werden. Während dieser begrenzten Leerlauf- und Entladezeiten, die im Durchschnitt zwischen 30 Minuten und zwei Stunden liegen, sind kurze Hochleistungsladestöße zwischen 150 und 400 kW erforderlich.  

• Laden während der Fahrt – diese kurzen Ladevorgänge dauern etwa 30–45 Minuten (im Einklang mit den gesetzlichen Ruhepausen für Lkw-Fahrer in Europa und Nordamerika) und finden an Raststätten und an städtischen Knotenpunkten auf Langstreckenstrecken statt. In diesem Szenario ist das Ladefenster teilweise so kurz, dass künftig nur noch eine Leistung über einem Megawatt den Bedarf von Elektro-Lkw decken kann.

• Laden über Nacht – das häufigste Ladeszenario für Lkw. Bei Lkw, die lokale und regionale Fahrten über einen Zeitraum von 6 bis 8 Stunden absolvieren, erfolgt das Aufladen über Nacht in der Regel auf einem Lkw-Depot oder an öffentlichen Nachtladestationen und erfordert daher eine geringe Gleichstromleistung von etwa 50 bis 100 kW. 

Platzprobleme überwinden 

Die Leistung ist nicht der einzige Faktor, der bei der Auswahl einer LKW-Ladeeinrichtung berücksichtigt werden muss. Etwas, das jedes Szenario vereint, ist Platzmangel. Die meisten LKW-Ladestandorte wurden ursprünglich nicht für das Laden von LKWs gebaut, sodass oft nur wenig Platz für den Aufbau der Ladeinfrastruktur übrig bleibt. CPOs oder Flottenbesitzer sollten keine Kompromisse eingehen müssen, indem sie andere Einrichtungen wie Parkplätze opfern, um Platz für Ladegeräte zu schaffen, wobei jeder verlorene Parkplatz zu erheblichen finanziellen Verlusten für die Betreiber führt. Deshalb sind alle unsere Lösungen auf Platzersparnis ausgelegt. 

Für Standorte mit sehr begrenztem Platzangebot, wie Logistikzentren oder Lagerhallen sowie öffentliche Nachtladestationen, bieten wir die Kempower Control Unit an, die auf Deckenportalen in bis zu 80 m Entfernung von der Stromeinheit platziert werden kann. Anschließend kann ein Kabelmanagementsystem angebracht werden, um die Ladegeräte von oben auszugeben und so wertvollen Platz am Ladestandort zu sparen. 

Für Standorte mit etwas mehr verfügbarem Raum bieten wir den Kempower Satellite an. Mit einer Stellfläche, die mit einem A4-Blatt Papier vergleichbar ist, und einem Ladekabel auf jeder Seite können diese Ladegeräte problemlos zwischen zwei geparkten LKWs platziert werden, was bedeutet, dass sie nur minimalen Platz beanspruchen und die Ladesysteme das Manövrieren des LKWs nicht beeinträchtigen. Mit einer Leistung von bis zu 400 kW eignen sie sich gut für Ladeszenarien über Nacht und am Zielort.

Wir nutzen Multimodalität, um Ihre Ladelösung zukunftssicher zu machen

Ein weiterer Vorteil von Kempower ist die dynamische Stromverteilung zwischen Ladesystemen. Dies bedeutet, dass der Strom auf mehrere Kempower-Spender aufgeteilt wird, um allen zu ladenden Fahrzeugen jederzeit die optimale Strommenge zuzuteilen. Dies minimiert die Ladezeiten für Fahrer und verringert die Stromverschwendung im Leerlauf, was es für CPOs äußerst kosteneffizient macht. Darüber hinaus minimiert die dynamische Energieteilungslösung von Kempower die Ausfallzeiten beim Laden, da die Energie in 25-kW-Schritten geteilt wird. Im Falle eines Ausfalls kommt es nur zu einem Leistungsabfall von 25 kW – etwas, das einzigartig auf dem Markt ist und der Schlüssel zur durchschnittlichen Betriebszeit der Kempower-Ladegeräte von 99 % ist. 

Die dynamische Leistungsverteilung ermöglicht zudem die Multimodalität unseres Ladesystems. Der Strom wird von allen Spendern unabhängig vom Typ gemeinsam genutzt. Das bedeutet, dass wir unsere Ladegeräte je nach Szenario in „Gelegenheitsladegeräte“ oder „Übernachtladegeräte“ umwandeln können. Beispielsweise könnte der CPO an einer LKW-Ladestation tagsüber Gelegenheitsladungen anbieten, indem er LKWs, die für kurze Zeit vorbeikommen, hohe Strommengen zuweist. Nachts können die Ladegeräte dann so programmiert werden, dass sie in einem öffentlichen Nachtladeszenario niedrige Gleichstrommengen liefern. Indem CPOs die Flexibilität erhalten, je nach Bedarf mehrere Ladeszenarien abzudecken, können Betreiber ihre Auslastung erheblich steigern. 

Und wenn mehrere Fahrzeuge gleichzeitig angeschlossen sind, verteilt unser dynamisches System die Energie je nach Bedarf zwischen den Zapfsäulen und maximiert so die Netzanbindung und Energienutzung. Dieses System ist im Vergleich zu einem eigenständigen statischen System wesentlich effizienter und maximiert die Auslastung des Ladesystems.

Megawatt-Laden für die Zukunft der LKW-Flotten

Wir blicken stets in die Zukunft des Lkw-Ladens, um den Betreibern dabei zu helfen, der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein. Aus diesem Grund haben wir unser Megawatt-Ladesystem (MCS) auf den Markt gebracht, um die Verfügbarkeit des Ladens unterwegs und am Zielort für Fernverkehrs-Lkw zu erhöhen. Mit Megawatt-Laden können Betreiber in sehr kurzen Zeitfenstern Hochleistungsladen anbieten. Da mit einer Übergangszeit zur vollständigen MCS-Einführung auf dem Markt zu rechnen ist, glaubt Kempower an einen kombinierten MCS/CCS-Ansatz. Daher wird der neue Kempower Mega Satellite als 1500-A-MCS- bzw. 700-A-Hochleistungs-CCS-Konfiguration erhältlich sein. 

Die Integration des MCS von Kempower in Ladestationen wird einfach sein. Unsere bestehenden Kunden mit 600-kW-Stromaggregaten können ihre Ladestandorte auf Megawatt-Laden aufrüsten, ohne von Grund auf eine neue Ladeinfrastruktur installieren zu müssen, indem sie ihren Standorten ein weiteres 600-kW-Stromaggregat hinzufügen. Kunden können den neuen Kempower Mega Satellite dann an zwei 600-kW-Stromaggregate anschließen, um sofort Megawatt-Ladeleistungen von bis zu 1,2 Megawatt für Elektro-Lkw freizuschalten. Das System wird auch mit unserer dynamischen Power-Sharing-Technologie kompatibel sein, wodurch unsere Lösungen flexibler denn je werden. Die ersten Mega-Satelliten werden später im Jahr 2024 ausgeliefert, daher ist dies eine Überlegung wert, wenn man sich für den Bau einer zukunftssicheren Ladestation entscheidet.

Welche Lösung ist für meine Situation am besten?

Nachdem wir nun die gängigsten Ladeszenarien geklärt und dargelegt haben, warum die Lösungen von Kempower ideal für das Laden von LKWs sind, stellt sich die Frage, welche Ladestrategie für Elektro-LKWs für jedes Szenario am besten geeignet ist? Natürlich kann es je nach Situation leicht variieren, wir empfehlen jedoch: 

• Laden über Nacht – Je nach Platzverfügbarkeit entweder die Kempower-Steuereinheit mit manuellem oder automatischem Kabelmanagement oder Kempower-Satelliten am Boden. Mit bis zu 240 kW bzw. 400 kW bieten diese Optionen ausreichend Leistung für LKWs, die bis zu 8 Stunden lang aufgeladen werden, und unsere Optionen für Kabelmanagementsysteme sparen Platz, indem sie die Ladekabel von oben überflüssig machen. 

• Laden am Zielort – Auch in diesem Fall dürfte der Platz eine noch größere Rolle spielen, daher ist die Kempower-Steuereinheit mit Kabelführung von oben wahrscheinlich die beste. Wenn der Platz keine Rolle spielt, ist unser flüssigkeitsgekühlter Satellit eine gute Wahl für LKWs, da er einen kontinuierlichen Ladestrom von 500 A liefert und optimale Leistungswerte von 400 kW oder mehr erreicht. 

• Laden während der Fahrt – Strom ist in diesem Szenario der Hauptbedarf, daher ist unser flüssigkeitsgekühlter Satellit mit 400 kW eine gute Wahl. Blick in die Zukunft. Noch idealer ist das Megawatt-Ladesystem von Kempower, das maximal 1,2 Megawatt gleichzeitig bietet. Mit einem dualen MCS/CCS-Ansatz können Kunden MCS-Megasatelliten oder High-Power-CCS-Megasatelliten zur gleichen Plattform hinzufügen und so maximale Flexibilität schaffen.

Von

Moritz Vornfeld

Segment Owner Fleets, Kempower