(openPR) Die Umstellung auch des Schwerlastverkehrs von Diesel auf elektrisch in Europa ist machbar und im Hinblick auf die Klimakrise geboten. Ein Baustein dazu können neben Schnellladesäulen auch Wechselstationen für standardisierte Batterien von E-Lkw sein, platziert an strategisch ausgewählten Orten an Autobahnen und Logistikzentren. Dies ist das zentrale Ergebnis des Forschungsprojekts „eHaul“ an der TU Berlin, dessen verlängerte Praxisphase nun zu Ende gegangen ist. Das Nachfolgeprojekt UniSwapHD hat bereits eine DIN-Norm für Batteriewechselsysteme auf den Weg gebracht.
„Wir haben eigentlich etwas gemacht, was in der Industrie nicht üblich ist. Dort wird ein Prototyp erstmal im Labor dauerbelastet, um seine Praxistauglichkeit zu testen. Wir sind gleich damit in die Praxis gegangen“, erklärt Prof. Dr. Stefanie Marker, Hochschuldozentin für Mobile Energiespeicher am Fachgebiet Elektrische Energiespeichertechnik der TU Berlin. Dafür seien ihre Ergebnisse jetzt auch besonders aussagekräftig. Das Wichtigste: Der vollautomatisierte Wechsel der Batterien von in Europa zugelassenen, schweren E-Nutzfahrzeugen ist im Praxisbetrieb innerhalb von wenigen Minuten möglich. Damit stellt der Batteriewechsel eine relevante Ergänzung zum Schnelladen dar, das bei Lkw deutlich länger dauert und sehr große Ladeleistungen erfordert. Zudem stockt der Netzausbau und somit ist die für das Schnelladen nötige Leistung nicht überall verfügbar.
Verlängerung um ein Jahr für zusätzliche Daten
Der Praxisbetrieb der europaweit ersten automatisierten Batteriewechselstation für Lkw wurde Ende November 2023 aufgenommen. Er war so erfolgreich, dass die TU Berlin zusammen mit den beiden beteiligten Speditionsunternehmen, Unitax Pharmalogistik und Reinert Logistic, nach dem ursprünglich geplanten Jahr eine Verlängerung um ein weiteres Jahr beschloss. „Wir haben sehr viel gelernt. Das Konzept wurde für den Serienbetrieb in unserem Nachfolgeprojekt ‚UniSwapHD‘ nochmals weiterentwickelt, auch gemeinsam mit europäischen Lkw-Herstellern. Ein Weiterbetrieb der ersten Station mit öffentlichen Mitteln sehen wir daher als nicht mehr gerechtfertigt an. Vielmehr sollte nun der Fokus auf der Kommerzialisierung des skalierungsfähigen Systems liegen“, sagt Marker. Trotzdem werde die Wechselstation nicht entsorgt, sondern in Teilen von ihrem jetzigen Standort in Lübbenau im Spreewald zum einem Gelände der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) transportiert, um dort in einer Forschungskooperation Verwendung zu finden.
E▪HAUL GmbH konzipiert die nächste Generation der Wechselstation
Die Erkenntnisse aus Projektarbeit, Testphase und Weiterentwicklung fließen nun in ein Wechselsystem 2.0 ein, das von der ins Leben gerufenen E▪HAUL GmbH – einer Ausgründung der TU Berlin – im Jahr 2026 vorgestellt werden soll. „Wir favorisieren in der neuen Station einen Wechsel der Batterien von unten statt wie jetzt von der Seite. Dies bringt Vorteile in den Bereichen Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Kompatibilität mit sich“, so Marker.
Batteriewechsel in unter fünf Minuten
Viele der Verbesserungen, die sich aus den Erkenntnissen der Testphase ergeben haben, betreffen wichtige Details: zu Stellen, die besonders verschleißanfällig sind und deshalb verstärkt werden sollten, zur Kommunikation der Batterien mit der Software der Station oder zum gegenseitigen Auf- beziehungsweise Entladen von Batterien im Lager. „Das geht schnell und ist unabhängig vom verfügbaren Netzanschluss, wenn zum Beispiel außerplanmäßig zusätzliche, volle Batterien zur Verfügung stehen müssen“, sagt Marker. Mit dem neuen Konzept mit einer noch stärkeren Automatisierung soll der Batteriewechsel statt in zehn Minuten wie jetzt in unter fünf Minuten möglich sein – und zwar so, dass die Fahrer*in sitzen bleiben kann. Damit wäre die Prozedur bequemer als ein normaler Tankvorgang und die Wechselstation könnte noch effektiver und damit kostengünstiger betrieben werden.
TU-Start-up E▪HAUL GmbH braucht Millioneninvestitionen
Das Bundeswirtschaftsministerium (BMWE) hatte das eHaul-Projekt mit fünf Millionen Euro gefördert. Die E▪HAUL GmbH mit ihrem Geschäftsführer Dr.-Ing. Jens Jerratsch, bisher wissenschaftlicher Mitarbeiter in den Projekten, sucht nun Kapitalgeber, um ein ganzes Netz von Wechselstationen realisieren zu können – mit einem typenoffenen Ansatz, so dass künftig eine große Palette an elektrischen Lkw mit dem System fahren kann. Das Start-up hat bereits mehrere Preise gewonnen, unter anderem den des Elektromobilitätsfestivals „E4testival“ am Hockenheimring. Im Jahr 2026 steht die erste Finanzierungsrunde an.
Normierung für Wechselbatterien für LKW ist Schlüssel zur Technologie
Jens Jerratsch ist auch federführend beim Projekt UniSwapHD, das ebenfalls vom BMWE gefördert wird und Vetreter*innen der Automobil- und Logistikindustrie an einen Tisch gebracht hat, um einen einheitlichen Standard für Wechselbatterien von Lkw zu definieren. Eine daraus resultierende DIN-Spezifikation „DIN SPEC 91533“ als Vorläuferin für eine Norm wird voraussichtlich im ersten Quartal 2026 veröffentlicht werden „Solche Normungsverfahren sind für die deutsche und europäische Industrie sehr wichtig, auch im Hinblick darauf, dass in China bereits Batteriewechselsysteme flächendeckend existieren und ein Drittel aller seit 2023 neu zugelassenen E-Lkw diese nutzt“, sagt Jerratsch. Auch wenn die Marktbedingungen nicht eins zu eins vergleichbar seien, zeige China hier einmal mehr Innovationskraft und Pragmatismus bei der Skalierung der Elektromobilität. „Schwerlaster sind für knapp ein Drittel der Treibhausgasemissionen des Verkehrssektors in Deutschland verantwortlich obwohl sie weniger als drei Prozent der Fahrzeuge ausmachen. Der Batteriewechsel ist die Methode, um klimafreundliche E-Lkw schnell in großer Zahl auf die Straße zu bringen. Europa sollte in der Lage sein, diese Schlüsseltechnologie selbst zu gestalten“, erklärt Stefanie Marker.
Zusätzliche Informationen:
Projekte eHaul und UniSwapHD,
TU Start-up E▪HAUL GmbH,
Weitere Informationen erteilt Ihnen gern
Prof. Dr. Stefanie Marker
Hochschuldozentin Mobile Energiespeicher
Fachgebiet Elektrische Energiespeichertechnik
Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik
Technische Universität Berlin
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