3 minProzess­automationVeröffentlicht am 4. August 2023

E-Mobilität bei LKW & Bussen: Ohne Last­management­system unmöglich

Ein Elektro-Bus, der an einer ABB mit intgrierten Optimax-System zur Steuerung und Optimierung des Lastenmanagements ausgerüsteten Ladesäule geladen wird.
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Neben dem voraussichtlichen Aus für Verbrenner–PKWs hat die europäische Kommission auch schwere Nutzfahrzeuge ins Visier genommen. Unter anderem müssen bereits ab 2030 alle neu zugelassenen Stadtbusse rein elektrisch fahren. Dafür brauchen sie enorme Akkus, die für das Stromnetz schnell zur Herausforderung werden: Je nach Auslastung kann es im Zweifel nur eine begrenzte Anzahl davon gleichzeitig laden, bevor es zu Überlastungen kommt. Zu diesem Problem haben wir Oliver Nauroth befragt, der bei ABB maßgeblich für intelligente Lösungen zum Lastmanagement zuständig ist.

Die Elektrifizierung des Schwerlastverkehrs ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Klimaneutralität. Welche Rolle spielt die Ladeinfrastruktur dabei?

Die Ladeinfrastruktur spielt eine zentrale Rolle bei der Elektrifizierung des Schwerlastverkehrs. Der Umstieg auf alternative Antriebe hängt stark vom Ausbau der Ladeinfrastruktur ab. Dabei ist es aber wichtig, nicht nur Ladesäulen für schnelles Laden bereitzustellen. Denn die riesigen Batterien von Elektrobussen und -LKW ziehen salopp ausgedrückt in kurzer Zeit sehr viel Strom. Lädt man zu viele davon gleichzeitig, kann das im Zweifelsfall punktuell das Netz überlasten.

Oliver Nauroth, Digital Sales Manager Energy Industries bei ABB

Und was passiert dann?

Eine Überlastung kann schlimmstenfalls zu einem kompletten Stromausfall führen, bei dem die Stromversorgung in einem bestimmten Gebiet oder sogar in der gesamten Region ausfällt. Es kann auch zu Schwankungen in der Stromspannung kommen, die zum Beispiel elektrische Geräte beschädigen oder ihre Lebensdauer verkürzen. Und es kann zur Überhitzung der Netzinfrastruktur, also Leitungen, Transformatoren und anderen Komponenten führen, was sogar Brände zur Folge haben kann. All das gilt es also auf jeden Fall zu vermeiden. Und der Schlüssel dafür ist ein intelligentes, dynamisches Lastmanagement.

Wie kann ein intelligentes Lastmanagement dazu beitragen, solche Spitzenlasten zu reduzieren?

Gegenüber einem statischen Lastmanagement kann eine intelligente Lösung Spitzenlasten um etwa 55 Prozent reduzieren. ABB hat dafür OPTIMAX Cloud for Heavy Vehicle Charging entwickelt. Diese Smart Charging-Lösung ermöglicht es, die Ladevorgänge zu überwachen und vorausschauend zu steuern. Das System weiß genau, wann welches Fahrzeug zum Einsatz kommt – und priorisiert die Fahrzeuge entsprechend an den Ladestationen. So können wir die Energieflüsse unter Berücksichtigung der Energieverfügbarkeit optimieren.

Kann dieses Lastmanagement auch im öffentlichen Personennahverkehr eingesetzt werden?

Absolut! Im öffentlichen Personennahverkehr ist ein intelligentes Lastmanagement besonders wichtig, da die Busse oft rund um die Uhr im Einsatz sind. Unsere Lösung steuert vollautomatisiert die Energieflüsse an den Stationen, berücksichtigt die Fahrpläne und optimiert die Ladevorgänge. Dadurch können die Busse kosteneffizient und umweltschonend aufgeladen werden. Und es geht sogar noch weiter: Die Busse können zum Bespiel an der Ladesäule im letztmöglichen Moment noch aufgeheizt oder klimatisiert werden. Vor allem an besonders heißen oder kalten Tagen muss auf diese Weise deutlich weniger Energie für Wärme oder Kühlung aus den Batterien entnommen werden, die sonst von der Reichweite abginge.

Ein weiterer Aspekt ist die Integration erneuerbarer Energien. Wie kann das Lastmanagement diese mit einbeziehen?

Unser vernetztes Lastmanagementsystem optimiert sämtliche Energieströme, von der Erzeugung über die Speicherung bis zum Verbrauch. Wenn Photovoltaik-Kollektoren auf dem Depotdach installiert sind, können die Busse mit umweltschonendem Ökostrom geladen werden. Das System berücksichtigt sogar Wetterprognosen. Überschüssig produzierte Energie kann dann für weniger sonnige Tage gespeichert oder dem öffentlichen Netz zur Verfügung gestellt werden.

Was sollte ein Lastenmanagementsystem noch berücksichtigen?

In bestimmten europäischen Ländern sind die Strompreise bereits dynamisch und richten sich nach Angebot und Nachfrage. Da sollten die Ladevorgänge natürlich zu Zeiten stattfinden, in denen die Strompreise niedriger sind. OPTIMAX kann solche Faktoren problemlos einkalkulieren.

Wie sehen Sie die Entwicklung der Ladeinfrastruktur im Schwerlastverkehr?

Die Elektrifizierung des Schwerlastverkehrs hat gerade erst begonnen, und in den kommenden Jahren wird sich die Ladeinfrastruktur maßgeblich erweitern. Anfangs wird der Ausbau vor allem auf die Depots beschränkt sein, wo die Fahrzeuge genügend Zeit haben, um mit niedrigerer Leistung zu laden. Doch mittelfristig werden aber auch Ladepunkte entlang von Autobahnen oder in der Nähe von Logistikzentren nötig sein. Und dort ist dann maximale Leistung in kürzester Zeit gefragt, was das Überlastungsrisiko noch einmal steigert. Deswegen ist ein flexibles, skalierbares und intelligentes Lastmanagement so entscheidend.