Die Megawatt-Ladetechnik verspricht eine schnelle Energieübertragung, die für die Einführung von E-Trucks und batteriebetriebenen Lastkraftwagen unerlässlich ist. Die nach einer universellen Norm gebaute Technologie wird eine entscheidende Rolle bei der Reduzierung der Kohlenstoffemissionen in ganz Europa spielen.
Lange Ladezeiten und daraus resultierende Fahrzeugstillstände sind zwei der größten Hindernisse für die Einführung von E-Trucks, aber bald werden sie der Vergangenheit angehören. Laut Mark Smidt, Director of Business Innovation bei Heliox, werden Megawatt-Ladesysteme (MCS) das Laden von E-Trucks, Lastkraftwagen und einer ganzen Reihe anderer großer Maschinen verändern. Sie sind entscheidend für das Erreichen der EU-Ziele zur Emissionsreduzierung bei großen Fahrzeugen, sagt er - aber ihr Potenzial ist viel größer.
Leistungsstarke MCS-Systeme können gewaltige 3,75 MW Gleichstrom (DC) liefern und ein großes Fahrzeug eher in Minuten als in Stunden aufladen, erklärt Smidt. Das System liefert 3.000A bei 1.250V; das ist ein Energietransfer, der weitaus schneller ist als bei aktuellen DC-Ladesystemen, die 350kW liefern (CCS Combo-Anschluss). MCS wird der universelle Standard werden, der speziell für Nutzfahrzeuge der Klassen 6, 7 und 8 entwickelt wurde, die Ladeleistungen von über 1 MW benötigen. Es wird ein einziges Ladegerätdesign geben, im Gegensatz zu den derzeitigen Fahrzeugladesystemen, die sich weltweit unterscheiden können.
Megawatt-Laden ist der nächste, technologische Schritt
MCS verspricht eine Technologie, eine Schnittstelle und eine wesentlich schnellere Aufladung. Warum wird es benötigt? "Die Megawatt-Ladetechnik ist eine Weiterentwicklung der Technologie, die für den Betrieb großer Fahrzeuge wie E-Trucks unerlässlich ist", sagt Smidt. Eine der größten Herausforderungen bei der Einführung von E-Trucks für schwere Güter ist die Zeit, die zum Aufladen der erforderlichen großen Batteriesätze benötigt wird. Im Vereinigten Königreich und in Europa legen die Fahrer täglich Hunderte von Kilometern zurück, aber die Akkus von E-LKWs können solche Entfernungen nicht überbrücken - ein Problem, das MCS löst. Statt stundenlang in einem Depot oder am Straßenrand warten zu müssen, um die Batterien wieder aufzuladen, können schwere Nutzfahrzeuge im Wesentlichen in 45 Minuten wieder vollständig aufgeladen werden, sagt Smidt. Megawatt-Ladestationen im gesamten Autobahnnetz könnten einen gleichwertigen Ersatz für fossile Brennstoffe bieten, was uns allen zugute käme.
Für die Betreiber liegt die Attraktivität von MCS auf der Hand - weniger Ladezeit bedeutet mehr Zeit auf der Straße. Auch für die Gesellschaft und die Nachhaltigkeit ergeben sich weitere Vorteile, sagt Smidt. "Elektrobusse sind eine spannende Technologie, aber weltweit sind 14-mal mehr Lkw als Busse im Einsatz. Wenn es uns gelingt, Logistikunternehmen auf eTrucks umzustellen, könnten wir eine enorme Wirkung erzielen - und Emissionen einsparen." MCS ist auch als globaler Standard konzipiert, der eine 100-prozentige Interoperabilität gewährleisten wird. Einfach ausgedrückt, kann dasselbe Ladegerät für jeden eTruck verwendet werden, was die Technologie für Tankstellenbetreiber, die bisher zumindest zurückhaltend waren, in neue Technologien zu investieren, sehr viel attraktiver macht.
Die Umstellung auf eTrucks und eBusse könnte mehr als ein Viertel der europäischen Emissionen einsparen - aber das Potenzial von MCS ist noch viel größer. "In Zukunft könnten künftige Generationen der MCS-Technologie für den Antrieb von Baumaschinen, für maritime Anwendungen und sogar für kleinere Luftfahrttechnologien eingesetzt werden", sagt Smidt.
Die weitere Zukunft ist das Laden im Multi-Megawatt-Bereich, sagt Smidt. "Wir wollen mit der nächsten Generation von Ladegeräten 20 MW erreichen. Aber wir werden noch weiter gehen und für große Fahrzeuge, wie z. B. Schiffe, eine Ladeleistung von 100 Megawatt (und mehr) erreichen. Die Entwicklung solcher Systeme ist für die vollständige Abkehr von fossilen Brennstoffen in der globalen Logistik unerlässlich. Es gibt technische Herausforderungen, die überwunden werden müssen, sagt Smidt, aber diese sind nicht unüberwindbar. "Im Prinzip handelt es sich um das Aufladen von Elektroschocks, nur dass die Leistung höher ist", erklärt er.
Neue MCS-Ladetechnologien könnten das Laden für alle Fahrzeuge verändern, aber Smidt glaubt nicht, dass sie die bestehenden Technologien verdrängen, sondern neben ihnen bestehen. "Wir sehen, dass die Betreiber einen hybriden Ansatz verfolgen, zumindest kurzfristig", sagt Smidt. "Die Betreiber können für Busse und Lkw über Nacht, wenn die Gebühren am niedrigsten sind, eine niedrige Ladeleistung nutzen. Bei Bedarf können sie aber auch Megawatt-Ladekapazitäten zur Verfügung haben, um beispielsweise einen eTruck innerhalb von Minuten aufzuladen und bereit zu haben, wenn er gebraucht wird". Smidt nennt diesen Ansatz "dynamisches Laden", bei dem die kosteneffizienteste Ladelösung für das Unternehmen und seine Anforderungen gewählt wird.
Betreiber wünschen sich Flexibilität bei der Aufladung, und das Megawatt-System von Heliox hat sie in seine DNA eingebaut. Mit einer einzigen Einheit können Betreiber sechs Fahrzeuge gleichzeitig mit 180 kW oder einen Lkw mit 1 MW aufladen. "Es ist einfach, unser MW in zusammengeschaltete Einheiten aufzuteilen, die perfekt zum Layout Ihres Standorts passen", sagt Smidt. Das System bietet eine dynamische, mehrstufige Ladelösung für den wachsenden eTruck-Markt. Es ist ein Ladegerät mit einer ganzen Reihe von Möglichkeiten, die es den Betreibern erlauben, den effektivsten Ansatz zu wählen.
Die MCS-Technologie wird seit 2018 entwickelt, wobei die endgültige Norm 2024 verabschiedet werden soll. "Es geht um die Abstimmung und Verfeinerung von Kleinigkeiten wie Isolierung, Überwachungsgeräte und dergleichen, die alle vorhanden sein müssen", sagt Smidt. Als einer der weltweit führenden Anbieter von Ladetechnologien nutzt Heliox seinen Input und seine Erfahrungen mit der Implementierung von MW-Ladegeräten, um sicherzustellen, dass die beste Wahl getroffen wird.
Mehrere Megawatt-Projekte in Europa auf dem Weg
Heliox hat seine Führungsrolle unter Beweis gestellt und ist bereits an mehreren Megawatt-Ladeprojekten mit europäischen Unternehmen beteiligt, darunter HoLa, ein Projekt zur Bereitstellung einer öffentlichen Lkw-Ladeinfrastruktur von Berlin bis zum Ruhrgebiet. Im Rahmen des Projekts wird Heliox an den beiden Logistikknotenpunkten jeweils zwei 700-kW-Ladepunkte einrichten und 2024 MCS-Ladepunkte einführen. Die neue Infrastruktur wird es Logistikunternehmen ermöglichen, den täglichen Betrieb mit eTrucks zu erproben. Über die technologische Herausforderung hinaus unterstreicht das Projekt die Vorteile der Zusammenarbeit und erkennt an, dass der technologische Wandel Teamarbeit erfordert, in einigen Fällen auch mit Wettbewerbern. Heliox ist an mehreren anderen MCS-Ladeprojekten beteiligt, darunter eine eBus-Kooperation mit der britischen FirstBus und das Green Transport Delta in den Niederlanden.
Die Entwicklung von MCS-Systemen ist eine große technologische Herausforderung für alle Beteiligten, sagt Smidt. "Die Frage ist, ob die Fahrzeuge schon fertig sind. Im Moment lautet die Antwort noch nicht, aber die Situation entwickelt sich schnell." Das vielleicht größte Problem von allen ist die Verfügbarkeit des Netzes. Ganz einfach: Wird am richtigen Ort genügend Energie zur Verfügung stehen, um die nächste Generation von eTrucks zu betreiben? Regierungen in ganz Europa investieren in neue Stromerzeugungsinfrastrukturen, einschließlich nachhaltiger Quellen wie Wind und Sonne, um die Lücke zu schließen. Es ist zwar unmöglich, die Zukunft vorherzusagen, aber die Zeichen stehen gut. "Ich denke, wir sind in einer sehr guten Verfassung", sagt Smidt.
Die Entwicklung von MCS-Systemen ist nicht nur eine Weiterentwicklung der Technologie, sondern stellt einen Paradigmenwechsel dar. Zum ersten Mal werden eTrucks (und eBusse) eine echte Alternative zu fossilen Brennstoffen darstellen. In ganz Europa ändert sich die Gesetzgebung, und die Betreiber müssen bald auf eTrucks und nachhaltige Mobilitätslösungen umsteigen - oder den Anschluss an die Konkurrenz verlieren.
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