E-Mobilität

Drei Megawatt als Ziel für Elektro-LKW

Ein Konsortium von TU München und MAN will die Ladegeschwindigkeit bei Nutzfahrzeugen drastisch erhöhen.
21.10.2022

Mit 15 Minuten Ladezeit könnten Lastwagen auch beim Beladen an der Rampe mit Strom betankt werden.

Das Ziel ist hoch gesteckt: Ein Konsortium aus Wissenschaft und Industrie will die Ladezeit für schwere Elektro-LKW drastisch reduzieren. 15 Minuten sollen in Zukunft reichen, damit elektrische Antriebe für Speditionen attraktiver werden. Das funktioniert aber nur mit deutlich höheren Ladeströmen.

Das Konsortium rund um die Technische Universität München (TUM) und MAN Truck and Bus will die Entwicklung von Ladesäulen mit bis zu drei Megawatt Ladeleistung vorantreiben. Daher soll im Forschungsprojekt Nefton ein Prüfstand entstehen, der alle Komponenten vom Ladestecker bis zum Akku im Fahrzeug abbilden soll.

Bei einem Megawatt reicht die Lenkpause

Bis 2024 rechnen die Forschenden mit Ladeleistungen von bis zu einem Megawatt im Realbetrieb. Damit ließe sich der Akku eines Lkw während der vorgeschriebenen Lenkpause von 45 Minuten vollständig aufladen. Das Fahrzeug kommt damit zwischen 300 und 500 Kilometer weit.

Ein Megawatt Ladeleistung lasse sich schon gut mit den Fahrzeugen und der Ladetechnik in naher Zukunft umsetzen, heißt es bei der TUM. Das werde jedoch für eine schnelle Integration der batterieelektrischen Nutzfahrzeuge im großen Maßstab nicht reichen. Bei drei Megawatt und 15 Minuten Ladezeit führe Zwischenladen aber kaum noch zu Einschränkungen. Dann wäre Stromladen beispielsweise auch an der Rampe eines Warenlagers beim Beladen der Fracht möglich. „Technologisch gesehen betreten wir hier allerdings völliges Neuland“, erklärt Markus Lienkamp vom Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik an der TUM.

Vollständiger Technologiewechsel nötig

Bei Ladevorgängen mit einem Megawatt nutzt das Fahrzeug selbst eine Betriebsspannung von circa 800 Volt und einen Strom von 1250 Ampere. Soll aber im Bereich von drei Megawatt gearbeitet werden, sind es bei 800 Volt schon 3000 Ampere. Um solche Werte zu realisieren, ist bei einigen Komponenten ein vollständiger Wechsel der Technologie notwendig.

Wie umfangreich dieser Prozess gestaltet werden muss und in welchen Bereichen neue Ansätze ihre Anwendung finden, soll der neue Teststand der TUM zeigen. Hohe elektrische Ströme jenseits der 2000 Ampere lassen sich im Automobilbereich wegen der Hitzeentwicklung nicht mehr durch klassische Kabel transportieren. Geforscht wird daher an Stromschienen oder Leitungen, die mit Kühlmittel durchflossen oder umströmt werden.

Auch die Art der Sicherungen wird untersucht. Bislang wird hier mit mechanischen Schaltern gearbeitet, die den Stromkreis im Notfall trennen können. Bei drei Megawatt Ladeleistung reichen solche Schalter aber bei weitem nicht mehr aus. Daher werde auch Halbleiter-Technologie Teil der Forschung sein. (wa)