Elektro-Lkw als mobile Stromspeicher: TUM-Projekt erprobt bidirektionales Laden im Betriebshof
Ein Elektro-Lkw kann mehr, als Waren von A nach B zu bringen. Steht er am Betriebshof, wird seine Batterie zum mobilen Stromspeicher: Energie kann in andere Fahrzeuge, in die Gebäudeversorgung oder ins öffentliche Netz fließen. Wie das praktisch und wirtschaftlich funktionieren kann, hat die Technische Universität München (TUM) gemeinsam mit Unternehmen und Forschungseinrichtungen im Projekt SPIRIT-E untersucht.
Der Praxistest bei der Spedition Schmid im Raum Regensburg fand im April 2026 statt. Eingesetzt wurde ein Elektro-Lkw mit 480 kWh nutzbarer Batteriekapazität, einer bidirektionalen Gleichstrom-Ladestation und bis zu 350 kW Rückspeiseleistung. Auf dem Programm standen drei Anwendungen: die Versorgung anderer Elektrofahrzeuge, die Unterstützung der Energieversorgung des Betriebshofs und die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz.
Was im Betriebshof aus der Lkw-Batterie kommt
Technische Grundlage war bidirektionales Laden nach dem Kommunikationsstandard ISO 15118-20. Fahrzeug und Ladestation tauschen dabei Informationen über den Ladezustand und die verfügbare Leistung aus. Der Lkw soll schließlich nicht leer auf dem Hof stehen, wenn die nächste Tour beginnt.
Auf einem Betriebshof kann die Batterie Leistungsspitzen abfedern – etwa dann, wenn gleichzeitig Ladegeräte, Hallen, Kühlanlagen und weitere Einrichtungen laufen. Zeitweise lässt sich dadurch weniger Strom aus dem Netz beziehen. Auch überschüssiger Photovoltaikstrom kann in den Fahrzeugbatterien landen und später genutzt werden. Das klappt allerdings nur, wenn die Fahrzeuge während der Stromerzeugung am Hof stehen und noch genügend freie Batteriekapazität haben.
Das von den Projektpartnern bezifferte mögliche Einsparpotenzial bei den Energiekosten liegt bei rund 10 Prozent. Wie viel davon tatsächlich übrig bleibt, hängt von Fahrplänen, Standzeiten und Stromkosten ab. Stationäre Batteriespeicher können dieselben Aufgaben übernehmen und stehen unabhängig vom Fahrzeugeinsatz bereit. Einen direkten wirtschaftlichen Vergleich zwischen stationären Speichern und Lkw-Batterien nennen die veröffentlichten Ergebnisse nicht.
Für die wirtschaftliche Begleitforschung wertete die TUM reale Fahrdaten von sechs deutschen Schwerlastflotten mit zusammen 2,15 Millionen gefahrenen Kilometern aus. Eine intelligente Anpassung der Ladezeiten an Strompreise und die Einbindung ins Energiesystem ergaben rechnerisch durchschnittlich 1,7 Cent Einsparung pro Kilometer. Mit bidirektionalem Laden stieg der Wert auf 6,1 Cent pro Kilometer. Bei 100.000 Kilometern Jahresfahrleistung wären das 6.100 Euro pro Fahrzeug.
Diese Zahlen sind Berechnungen der Begleitforschung, keine über mehrere Jahre tatsächlich erzielten Einsparungen. Entscheidend sind unter anderem die Fahrleistung, verfügbare Standzeiten, die Ladezeitpunkte sowie Einkaufs- und Verkaufspreise für Strom.
Wenn der Lkw mit dem Strommarkt handelt
Ein Lkw kann laden, wenn Strom günstig ist, und später Energie zu höheren Preisen ins Netz zurückspeisen. SPIRIT-E erprobte dafür Schnittstellen zwischen Fahrzeug, Ladestation, Energiemanagement, Stromvermarkter und Netzbetreiber. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) untersuchte unter anderem, wie sich die Speicherkapazitäten mehrerer Fahrzeuge gemeinsam vermarkten lassen.
Im Blick standen der Stromhandel am Vortagesmarkt und am untertägigen Markt. Die Steuerung muss dabei jederzeit sicherstellen, dass ein Fahrzeug für die nächste Fahrt ausreichend geladen bleibt. Außerdem entstehen beim Laden und Entladen Verluste. Die Verkaufserlöse müssen also höher sein als die zusätzlichen Kosten – sonst wird aus dem cleveren Speicher schnell ein teures Hobby.
Am besten passen dafür Lkw, die regelmäßig zum Betriebshof zurückkehren und dort planbar länger stehen, etwa Fahrzeuge im Regionalverkehr. Auch Fernverkehrs-Lkw kommen infrage, wenn ihre Standzeiten lang genug und verlässlich planbar sind. Reservierbare öffentliche Ladestationen können im Fernverkehr die Fahrtplanung erleichtern. In den untersuchten Szenarien lag der zusätzliche Zeitaufwand gegenüber Diesel-Lkw bei einem Median von etwa 1 bis 4 Prozent.
Eine eigene Ladeinfrastruktur im Depot ermöglicht einen zuverlässigeren elektrischen Flottenbetrieb als öffentliche Ladepunkte allein. Photovoltaikanlagen und stationäre Batteriespeicher führten in den untersuchten Szenarien zu 25 bis 44 Prozent höheren berechneten Einsparungen gegenüber einer reinen Elektrifizierung der Fahrzeuge. Das bedeutet aber nicht, dass die Gesamtkosten einer Spedition automatisch um diesen Prozentsatz sinken.
Vom Lkw ins Gebäude und ins Netz
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE beschreibt bidirektionales Laden als Möglichkeit, Verteilnetze zu unterstützen (Vehicle-to-Grid), erneuerbare Energien durch die aktive Teilnahme am Energiemarkt besser zu integrieren und die Energieautarkie von Gebäuden zu erhöhen. Je nach Anwendung ist von Vehicle-to-Home oder Vehicle-to-Building die Rede.
Dafür müssen mehrere Komponenten zusammenspielen. Das ISE entwickelt entsprechende Lösungen gemeinsam mit Kunden und untersucht Potenziale und Wirtschaftlichkeit, die Integration von Flottenfahrzeugen in die Energiesysteme von Unternehmen sowie ein prognosebasiertes Management bidirektionaler Ladevorgänge. Hinzu kommen Systemintegrationstests der Ladeinfrastruktur und Rückspeisung im Zusammenhang mit Photovoltaik-Eigenversorgung und Vehicle-to-Home.
Auch die Kommunikation reicht weit über das Kabel zwischen Auto und Ladesäule hinaus. Ladeinfrastruktur wird an Energiemanagement- und Cloud-Systeme angebunden, unter anderem über EEBus für Energiemanagementsysteme und OCPP für Cloud-Systeme.
Der Ausbau der Ladeinfrastruktur bleibt trotzdem eine zentrale Herausforderung. Ein erheblicher Teil des künftigen Ladestroms dürfte direkt auf Betriebshöfen benötigt werden, doch viele Höfe verfügen noch nicht über genügend Anschlussleistung, um größere E-Lkw-Flotten gleichzeitig zu laden. Als mögliche Lösungen gelten zusätzliche Batteriespeicher, flexible Netzanschlussverträge und gemeinsam genutzte Ladepunkte.
Technisch sehen die Projektpartner die Rückspeisung inzwischen als weniger problematisch. Schwieriger sind Netzanschlüsse und wirtschaftliche Rahmenbedingungen. Für die Vermarktung gespeicherten Stroms fehlen teilweise einheitliche Schnittstellen; proprietäre Lösungen verschiedener Anbieter sind nicht immer kompatibel.
Eine Änderung des Energiewirtschaftsgesetzes beseitigte die bisherige doppelte Belastung bestimmter Stromspeicher durch Netzentgelte. Das erleichtert die wirtschaftliche Nutzung bidirektional ladender Fahrzeuge. Offen bleiben unter anderem die Zuständigkeit für die Stromvermarktung, die Verteilung möglicher Erlöse und die Wirtschaftlichkeit zusätzlicher Investitionen in Ladeinfrastruktur und Energiemanagement.
Standards entscheiden über den Sprung in den Alltag
Zum Projektabschluss von SPIRIT-E, das von August 2023 bis Oktober 2026 lief, nannten die Beteiligten Standardisierung, Skalierung und die Überführung der erprobten Lösungen in tragfähige Geschäftsmodelle als nächste Aufgaben. Beteiligt waren unter anderem die TUM, MAN Truck & Bus, Fraunhofer IEE, die Forschungsstelle für Energiewirtschaft und TenneT.
Auch zwei vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) geförderte VDE-Forschungsprojekte beschäftigen sich mit der Verbindung von Elektromobilität und Energiesystem. BiFlex-Industrie erprobt rückspeisefähige Elektrofahrzeuge an Unternehmensstandorten und untersucht den Nutzen bidirektionaler Fahrzeugflotten für Unternehmen und Stromsystem. Zugleich sollen Voraussetzungen für neue energiewirtschaftliche Geschäftsmodelle entstehen. Die Abschlusskonferenz findet am 18. November statt.
PeakSaver widmet sich der standardisierten und sicheren Nutzung von Mess- und Zustandsdaten aus Elektrofahrzeugen. Im Zentrum stehen Bilanzierung, Abrechnung und die Vermarktung von Flexibilitäten. Elektrofahrzeuge sollen künftig unabhängig vom Ladeort in Energie- und Flexibilitätsmärkte eingebunden werden können.
Für den Weg vom Pilotprojekt in den Massenmarkt braucht es international harmonisierte Normen und durchgängige Interoperabilität. Beteiligt sein müssen Elektrofahrzeuge, Ladeinfrastruktur, Gebäude- und Energiemanagementsysteme sowie Akteure des Energiemarkts. Relevante Normungsprojekte sind die ISO-15118-Familie für die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladeeinrichtung, die IEC-61851-Reihe für Ladeinfrastruktur und IEC-63110 für die Digitalisierung und Fernsteuerung von Ladeinfrastruktur. Dazu kommen weitere Standards für die Einbindung in Energie- und Netzsteuerungssysteme.
Die DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik bringt Fachwissen aus Automobilindustrie, Energiewirtschaft, Wissenschaft und Ladeinfrastrukturherstellern in europäische und internationale Normungsgremien ein. Ziel sind herstellerübergreifende, sichere und interoperable Lösungen, damit
