LKW laden am Depot mit Batteriespeicher: So umgehen Sie Netzanschlussbegrenzungen

Die Elektrifizierung des schweren Straßengüterverkehrs nimmt Fahrt auf: Bis 2030 soll ein Drittel der Fahrleistung im LKW-Bereich elektrisch erbracht werden. Noch beeindruckender ist die Prognose, dass rund drei Viertel der Neuzulassungen im schweren Straßengüterverkehr bis dahin emissionsfrei sein werden. Diese Entwicklung stellt uns jedoch vor eine zentrale Herausforderung – wie können wir diese E-LKW-Flotten effizient laden, wenn Netzanschlüsse begrenzt sind?

Besonders beim Depotladen stoßen wir schnell an Grenzen. DC-Ladegeräte, die für das Schnellladen von Elektro-LKW unerlässlich sind, benötigen erhebliche Leistungen, sind technisch aufwendiger und deutlich kostenintensiver als AC-Lösungen. In vielen Fällen wäre ein Ausbau des Netzanschlusses nicht nur teuer, sondern auch zeitaufwändig. Deshalb gewinnt die Kombination aus Photovoltaik-Anlage, Batteriespeicher und einem intelligenten Lastmanagement-System zunehmend an Bedeutung. Die Bundesregierung hat diesen Bedarf erkannt und fördert im Rahmen der Richtlinie für Klimaschonende Nutzfahrzeuge und Infrastruktur (KsNI) nicht nur die Anschaffung von E-Nutzfahrzeugen, sondern auch die notwendige Ladeinfrastruktur.

In diesem Artikel zeigen wir, wie Batteriespeicher die Lösung für Netzanschlussbegrenzungen beim LKW-Laden sein können. Wir erklären, wann ein Batteriespeichersystem wirklich sinnvoll ist, welche technischen Möglichkeiten zur Verfügung stehen und wie Sie von wirtschaftlichen Vorteilen profitieren können.

Warum Batteriespeicher beim Depotladen immer wichtiger werden

„Eine Verstärkung des Netzanschlusses wird daher für viele Logistikunternehmen notwendig sein.“ — Nationale Plattform Zukunft der Mobilität (NPM), AG 5, Beratendes Gremium der Bundesregierung Deutschland für Mobilitätswende

Herausforderungen durch begrenzte Netzanschlüsse

Der typische Netzanschluss eines Logistikstandorts ist für die Anforderungen einer E-Lkw-Flotte oft nicht ausgelegt. Ein Ladepark mit 20 MVA Netzanschlussleistung verbraucht so viel Strom wie eine Stadt mit 20.000 Einwohnern. Beim Anschluss solcher Ladeparks stehen wir daher vor enormen Herausforderungen. Die Netzbetreiber können zwar einen Netzanschluss grundsätzlich nicht verweigern, allerdings sind Kapazitätsengpässe ein reales Problem.

Besonders problematisch: Die erforderlichen Netzanschlussleistungen von 2 bis 26 MVA erfordern einen Anschluss an die Mittel- bzw. Hochspannungsebenen. Dies bedeutet nicht nur erhebliche Kosten, sondern auch lange Wartezeiten. In manchen Fällen kann der Netzbetreiber die erforderliche Netzkapazität nicht unmittelbar bereitstellen – die Umsetzung dauert dann mehrere Monate bis Jahre.

Zunehmende Ladeleistung durch E-Lkw-Flotten

Mit wachsender E-Lkw-Flotte steigt der Strombedarf dramatisch. Bei zeitkritischen Einsätzen oder Mehrschichtbetrieben benötigen schwere E-Lkw Ladeleistungen von mindestens 400 kW, perspektivisch sogar bis zu 1 MW. Diese hohen Ladeleistungen sind notwendig, um die Ladevorgänge kurz zu halten und die Einsatzbereitschaft der Fahrzeuge zu gewährleisten.

Bei gleichzeitigem Laden mehrerer Fahrzeuge entstehen erhebliche Lastspitzen, die sowohl technisch als auch finanziell problematisch sind. Lastspitzen treiben die Stromkosten deutlich in die Höhe, da sich der Leistungspreis am höchsten gemessenen Wert orientiert – selbst wenn dieser nur einmal im Jahr auftritt.

Kombination aus PV, Lastspitzen und Ladebedarf

Ein vielversprechender Lösungsansatz liegt in der Kombination aus Photovoltaik und Batteriespeichern. Diese Konstellation bietet mehrere Vorteile:

• Peak-Shaving: Batteriespeicher können geladen werden, wenn der Ladepark schwach genutzt wird, und bei hohem Leistungsbedarf die Spitzen abfangen.
• Eigenverbrauchsmaximierung: Die Kombination aus PV-Anlage und BESS erlaubt eine höhere Abnahme von lokal erzeugtem Strom – eine günstigere und nachhaltigere Alternative zu Netzstrom.
• Netzanschlussgrenzen überwinden: Wenn der Netzanschluss begrenzt ist (z.B. auf 30 kW), aber kurzzeitig mehr Leistung benötigt wird (z.B. 50 kW), verhindert das Energiemanagementsystem in Verbindung mit Batteriespeichern das Auslösen der Sicherungen.

Folglich wird die Integration von Batteriespeichern zur wirtschaftlich tragfähigen Lösung – insbesondere für Logistikunternehmen, die auf Elektromobilität umsteigen, ohne kostspielige Netzausbauten in Kauf nehmen zu müssen.

Typische Einsatzszenarien für Batteriespeicher im Depot

Batteriespeicher bieten fünf entscheidende Einsatzszenarien für das Laden von E-Lkw im Depot. Bei genauer Betrachtung zeigt sich, dass diese Technologie genau dort hilft, wo konventionelle Lösungen an ihre Grenzen stoßen.

Kurzzeitige Lastspitzen bei Ankunftswellen

Wenn mehrere E-Lkw gleichzeitig ins Depot zurückkehren, entstehen kurzfristige Leistungsspitzen. Drei Elektro-Lkw, die gleichzeitig mit jeweils 150 kW laden, erzeugen bereits eine Lastspitze von 450 kW. Batteriespeicher federn diese kurzzeitigen Spitzen ab und verteilen die Ladeleistung, ohne dass teure Netzaufrüstungen nötig werden.

HPC/MCS-Laden bei 45-Minuten-Pausen

Das neue Megawatt-Schnellladesystem (MCS) verändert das Spiel vollständig. Es ermöglicht Ladeleistungen von bis zu 3,75 MW, wodurch ein E-Lkw während der gesetzlich vorgeschriebenen 45-Minuten-Pause vollständig aufladen und anschließend weitere 4,5 Stunden fahren kann. Zudem bietet High Power Charging (HPC) mit Leistungen von 150 bis 400 kW die Möglichkeit, Fahrzeuge in 15-45 Minuten für den nächsten Einsatz vorzubereiten – ideal für kurze Standzeiten im Tagesverlauf.

Vermeidung teurer Netzaufrüstungen bei begrenztem Anschluss

Die Elektrifizierung des Güterverkehrs stellt besondere Anforderungen an die Netzinfrastruktur. Allerdings sind Netzausbauten zeitintensiv und kostspielig. Hier funktionieren Batteriespeicher als flexible Netzanschlusserweiterung. Sie stellen die zusätzlich benötigte Energie bereit, damit alle E-Lkw schnell und effizient geladen werden können – selbst bei begrenztem Netzanschluss.

Peak-Shaving bei leistungspreisabhängigen Tarifen

Unternehmen, die mehr als 100.000 kWh im Jahr beziehen, zahlen zusätzliche Netzentgelte. Dieser Leistungspreis wird durch die höchste Lastspitze des Jahres bestimmt und kann bis zu 30% der gesamten Stromkosten ausmachen. Durch Peak-Shaving mit Batteriespeichern lässt sich diese Spitze kappen, indem die Energie gleichmäßiger verteilt wird. In der Praxis bedeutet das: deutlich reduzierte Stromkosten bei gleichbleibender Versorgungssicherheit.

PV-Eigenstromnutzung durch Speicher

Die Kombination aus Photovoltaik und Batteriespeichern maximiert den Eigenverbrauch. Da Solarstrom bereits sehr günstig produziert werden kann und beim lokalen Verbrauch keine Netzentgelte anfallen, sinken die Energiekosten erheblich. Insbesondere bei der zeitlichen Verschiebung zwischen Stromerzeugung und Ladebedarf sind Speicher unerlässlich. Mit bidirektionalem Laden lässt sich dadurch eine beeindruckende Eigenverbrauchsquote von bis zu 95% erreichen.

Technische Umsetzung: So integrieren Sie Batteriespeicher in Ihre Ladeinfrastruktur

Die erfolgreiche Integration von Batteriespeichern erfordert ein durchdachtes technisches Konzept. Bei richtiger Umsetzung überwindet diese Technologie selbst die anspruchsvollsten Netzanschlussbegrenzungen beim E-Lkw-Laden.

Anbindung an Ladeeinrichtung und Netz

Der Netzanschluss markiert den Übergabepunkt zwischen öffentlichem Stromnetz und der Kundenanlage auf dem Betriebshof. Für die Integration des Batteriespeichers ist ein Energieflusssensor (EnFluRi) notwendig, der die Energieflussrichtung erfasst und die technischen Anforderungen an das Speichersystem sicherstellt. Außerdem darf die durch den Netzbetreiber genehmigte maximale Anschlusswirkleistung am Netzanschlusspunkt nicht überschritten werden.

Lastmanagement und Softwarelösungen

Beim Lastmanagement unterscheiden wir zwischen zwei Varianten:

• Statisches Lastmanagement: Verteilt eine festgelegte maximale Leistung gleichmäßig auf vorhandene Ladeeinrichtungen
• Dynamisches Lastmanagement: Misst permanent den Leistungsbezug am Netzanschluss und passt die Ladeleistung in Echtzeit an

Entscheidend hierbei: Ein Lademanagement-System steuert Ladevorgänge anhand der Vorgaben des Lastmanagements und sorgt für eine zeitliche Streckung bei verringerter Ladeleistung.

Speichergröße und Lade-/Entladeleistung

Die Dimensionierung des Batteriespeichers hängt vom Einsatzprofil und der benötigten Pufferleistung ab. Moderne Gewerbespeicher bieten Kapazitäten von 73 kWh pro Einheit bis hin zu Großspeichern mit 1 MWh. Entscheidend ist zudem die Lade-/Entladeleistung, die ausreichen muss, um Lastspitzen abzufangen.

Kombination mit Photovoltaik

Durch die Kopplung mit einer PV-Anlage werden Batteriespeicher noch wirtschaftlicher. Tagsüber lädt der Speicher mit Solarstrom, der dann bei Bedarf – etwa beim abendlichen Laden der E-Lkw-Flotte – zur Verfügung steht. Besonders effizient: Ein Energiemanagementsystem (EMS) verteilt den erzeugten Strom optimal auf die verschiedenen Verbraucher und priorisiert dynamisch die Ladepunkte.

Wirtschaftlichkeit

„Da der Netzanschluss beziehungsweise dessen Verstärkung ein kostenintensiver Faktor beim Aufbau der Ladeinfrastruktur ist, müssen die Kosten hierbei stets im Blick behalten und Lösungen mit einem ausgewogenen Kosten-Nutzen-Verhältnis gefunden werden.“ — Nationale Plattform Zukunft der Mobilität (NPM), AG 5, Beratendes Gremium der Bundesregierung Deutschland für Mobilitätswende

Investitionskosten vs. Einsparpotenzial

Anfänglich erscheinen die Anschaffungskosten von 260-310 €/kWh für Gewerbespeicher hoch. Allerdings rechnet sich diese Investition durch mehrere Faktoren: Deutsche Gewerbebetriebe könnten jährlich etwa 5,6 Milliarden Euro sparen, wenn sie ihre Flotten elektrifizieren und intelligent laden. Während die jährlichen Gesamtkosten für Diesel bei 12,04 Milliarden Euro liegen, betragen sie für Strom nur 6,44 Milliarden Euro. Durch Peak-Shaving lassen sich zudem die monatlichen Leistungspreise reduzieren, die bis zu 30% der Stromkosten ausmachen können. Häufig hat sich die gesamte Investition in unter 6 Jahren amortisiert.

Eigenverbrauchsmaximierung durch PV + Speicher

Die Kombination aus Photovoltaik und Batteriespeichern erhöht die Eigenverbrauchsquote erheblich – bis zu 95%. Dies senkt die Betriebskosten nachhaltig, da selbst erzeugter Solarstrom mit etwa 6 Cent/kWh deutlich günstiger ist als Netzstrom mit 30 Cent/kWh. Darüber hinaus steigt der Autarkiegrad um bis zu 14,4%.

Langfristige Skalierbarkeit und Zukunftssicherheit

Batteriespeicher bieten entscheidende Zukunftsvorteile: Sie vermeiden teure Netzaufrüstungen und ermöglichen eine schrittweise Erweiterung der Ladeinfrastruktur. Bei wachsender E-Lkw-Flotte können zusätzliche Speichermodule flexibel integriert werden. Besonders E-Lkw mit hoher Fahrleistung profitieren wirtschaftlich, da sich höhere Anschaffungskosten durch niedrigere Betriebskosten schnell amortisieren. Die Reduzierung der Lastspitzen um durchschnittlich 34% und die Erhöhung der Anschlussleistung um 53% auf 267 kVA unterstreichen das wirtschaftliche Potenzial.

Fazit

Die Elektrifizierung des schweren Straßengüterverkehrs stellt Logistikunternehmen zweifellos vor erhebliche Herausforderungen. Besonders die begrenzten Netzanschlüsse können zum Flaschenhals werden, wenn mehrere E-Lkw gleichzeitig geladen werden müssen. Batteriespeichersysteme bieten jedoch eine praktikable und wirtschaftlich sinnvolle Lösung für dieses Problem.

Zusammenfassend helfen Batteriespeicher genau dann, wenn ein Leistungslimit am Netzanschluss auf kurzzeitig hohe Ladeleistungen trifft – sei es durch HPC/MCS-Laden oder bei Ankunftswellen mehrerer Fahrzeuge. Noch wichtiger wird diese Lösung, wenn der Ausbau des Netzanschlusses mit einem Trafo oder MS-Anbindung zeitaufwändig und kostspielig wäre. Besonders effektiv sind Batteriespeicher bei charakteristischen Zeitfenstern von 30-90 Minuten, wie sie bei der 45-Minuten-Pause im Fernverkehr üblich sind.

Darüber hinaus sparen Unternehmen durch Peak-Shaving bei leistungspreisabhängigen Tarifen erhebliche Kosten. Der monatlich höchste 15-Minuten-Mittelwert bestimmt schließlich den Leistungspreis – dieser kann bis zu 30% der gesamten Stromkosten ausmachen. Gleichzeitig ermöglicht die Kombination mit einer PV-Anlage die zeitliche Verschiebung der Solarenergie in die Ladefenster und maximiert dadurch den Eigenverbrauch.

Die Wirtschaftlichkeit von Batteriespeichern verbessert sich zunehmend. Obwohl die Anschaffungskosten anfangs hoch erscheinen, amortisieren sie sich durch reduzierte Betriebskosten, vermiedene Netzausbaukosten und eine höhere Eigenverbrauchsquote. Außerdem bleibt die Ladeinfrastruktur zukunftssicher und skalierbar – entscheidende Vorteile angesichts des rasant wachsenden E-Lkw-Anteils.

Letztendlich steht fest: Wer seine Logistikflotte elektrifizieren möchte, sollte Batteriespeicher als integralen Bestandteil seiner Ladeinfrastruktur betrachten. Diese Technologie überwindet nicht nur die aktuellen Netzanschlussbegrenzungen, sondern schafft auch langfristig wirtschaftliche und ökologische Vorteile für Unternehmen im schweren Straßengüterverkehr.

Key Takeaways

Batteriespeicher sind die Schlüsseltechnologie, um E-Lkw-Flotten trotz begrenzter Netzanschlüsse effizient zu laden und dabei erhebliche Kosten zu sparen.

• Lastspitzen intelligent abfangen: Batteriespeicher puffern kurzzeitige Leistungsspitzen ab, wenn mehrere E-Lkw gleichzeitig laden, ohne teure Netzaufrüstungen zu benötigen.

• Peak-Shaving spart bis zu 30% Stromkosten: Durch Kappung der höchsten Lastspitzen reduzieren sich die monatlichen Leistungspreise erheblich – ein entscheidender Wirtschaftlichkeitsfaktor.

• PV-Kombination maximiert Eigenverbrauch: Mit Photovoltaik und Speicher erreichen Unternehmen bis zu 95% Eigenverbrauchsquote und senken Energiekosten von 30 auf 6 Cent/kWh.

• Zukunftssichere Skalierbarkeit: Batteriespeicher ermöglichen flexiblen Ausbau der Ladeinfrastruktur ohne kostspielige Netzanschlusserweiterungen bei wachsender E-Lkw-Flotte.

• HPC/MCS-Laden wird möglich: Megawatt-Schnellladesysteme mit bis zu 3,75 MW Ladeleistung funktionieren auch bei begrenztem Netzanschluss durch intelligente Speicherpufferung.

Die Investition in Batteriespeicher rechnet sich besonders für Logistikunternehmen mit charakteristischen Ladefenstern von 30-90 Minuten und hohem Leistungsbedarf. Moderne Energiemanagementsysteme optimieren dabei automatisch die Verteilung zwischen Netzstrom, Solarenergie und Speicher.

FAQs

Q1. Warum sind Batteriespeicher für das Laden von E-LKWs im Depot wichtig? Batteriespeicher helfen, Lastspitzen abzufangen und ermöglichen effizientes Laden auch bei begrenztem Netzanschluss. Sie vermeiden teure Netzaufrüstungen und ermöglichen Schnellladung mehrerer Fahrzeuge gleichzeitig.

Q2. Wie können Unternehmen mit Batteriespeichern Stromkosten sparen? Durch Peak-Shaving können Unternehmen bis zu 30% ihrer Stromkosten einsparen. Batteriespeicher reduzieren Lastspitzen und senken so den monatlichen Leistungspreis. In Kombination mit Photovoltaik lässt sich zudem der Eigenverbrauch maximieren.

Q3. Welche Vorteile bietet die Kombination von Photovoltaik und Batteriespeichern? Diese Kombination erhöht die Eigenverbrauchsquote auf bis zu 95%. Selbst erzeugter Solarstrom kostet nur etwa 6 Cent/kWh im Vergleich zu 30 Cent/kWh für Netzstrom. Zudem steigt der Autarkiegrad um bis zu 14,4%.

Q4. Wie funktioniert das Laden von E-LKWs mit Megawatt-Schnellladesystemen (MCS)? MCS ermöglichen Ladeleistungen von bis zu 3,75 MW. Damit kann ein E-LKW während der gesetzlichen 45-Minuten-Pause vollständig aufgeladen werden. Batteriespeicher puffern dabei die hohe Leistungsanforderung ab.

Q5. Sind Batteriespeicher eine zukunftssichere Investition für Logistikunternehmen? Ja, Batteriespeicher bieten langfristige Skalierbarkeit. Sie ermöglichen eine schrittweise Erweiterung der Ladeinfrastruktur bei wachsender E-LKW-Flotte, ohne teure Netzaufrüstungen. Dies macht sie zu einer zukunftssicheren und flexiblen Lösung.