Die wichtigsten Erkenntnisse:
- Deutschland mit dem höchsten Ladebedarf: Bis 2045 dürfte Deutschland europaweit den größten Strombedarf für Elektro-Lkw aufweisen. Dahinter folgen Frankreich, das Vereinigte Königreich, Spanien und Italien.
- Bis zu 200 TWh jährlich: Im Szenario einer moderaten Elektrifizierung steigt der europäische Ladebedarf bis 2035 auf rund 100 TWh und bis 2045 auf etwa 200 TWh.
- Starke regionale Konzentration: In vielen Ländern könnten lediglich 10 Prozent der untersuchten Gebiete für 60 bis 90 Prozent des gesamten Ladebedarfs verantwortlich sein.
- Betriebshöfe entscheidend: In den meisten Ländern dürften 70 bis 80 Prozent oder mehr des Strombedarfs durch das Laden auf Betriebshöfen gedeckt werden.
- Hohe lokale Netzbelastung: In besonders stark frequentierten Logistikregionen könnten Spitzenlasten von 20 bis 50 Megawatt (MW) entstehen.
- Polen gewinnt an Bedeutung: Das Nachbarland könnte beim Ladeenergiebedarf vom achten Platz im Jahr 2035 auf Rang sechs im Jahr 2045 vorrücken.
Deutschland wird größter Markt für das Laden von Elektro-Lkw
Eine neue Untersuchung des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (Fraunhofer ISI) und des International Council on Clean Transportation (ICCT) zeigt, wie sich der Strombedarf für Elektro-Lkw in Europa bis 2045 entwickeln könnte.
Deutschland dürfte dabei den höchsten Ladeenergiebedarf aller untersuchten Länder aufweisen. Ausschlaggebend sind sowohl das hohe Güterverkehrsaufkommen innerhalb Deutschlands als auch die Bedeutung des Landes für den internationalen Straßengüterverkehr.
Besonders stark dürfte der Bedarf in Regionen mit zahlreichen Industrie- und Logistikstandorten sowie entlang wichtiger europäischer Transportkorridore steigen.
Auch Frankreich, das Vereinigte Königreich, Spanien und Italien werden zu den größten Märkten für das Laden schwerer Elektrofahrzeuge gehören. Polen könnte bis 2045 auf den sechsten Platz vorrücken, nachdem es 2035 voraussichtlich noch Rang acht belegt.
Die Forschenden betonen allerdings, dass die Höhe des Energiebedarfs nicht automatisch etwas über das Tempo der Elektrifizierung aussagt. Entscheidend sind neben dem Verkehrsaufkommen auch die wirtschaftlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen.
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Ladebedarf konzentriert sich auf wenige Logistikstandorte
Eine der wichtigsten Erkenntnisse der Untersuchung betrifft die räumliche Verteilung des Strombedarfs.
Dieser wird nicht gleichmäßig über Deutschland oder andere europäische Länder verteilt sein. Vielmehr dürfte sich ein großer Teil auf wenige besonders verkehrsintensive Regionen konzentrieren.
Für ihre Berechnungen nutzten die Forschenden das Modell VESUVIO. Europa wurde dabei in Gebiete von ungefähr 17 mal 20 Kilometern unterteilt. Für jedes Gebiet wurde der erwartete Strombedarf zum Laden von Elektro-Lkw ermittelt.
Die Ergebnisse zeigen: In vielen Ländern könnten lediglich 10 Prozent der Gebiete für 60 bis 90 Prozent des gesamten nationalen Ladebedarfs verantwortlich sein.
Noch deutlicher wird die Konzentration an besonders stark frequentierten Standorten. In zahlreichen Ländern dürfte bereits 1 Prozent der untersuchten Gebiete etwa ein Viertel bis ein Drittel des gesamten Ladeenergiebedarfs auf sich vereinen.
Für Deutschland bedeutet das, dass vor allem große Logistikzentren, Industriegebiete und wichtige Güterverkehrskorridore bei der Infrastrukturplanung berücksichtigt werden müssen.
Ein gleichmäßiger Ausbau der Ladeinfrastruktur in allen Regionen würde den tatsächlichen Bedarf nicht unbedingt widerspiegeln.
Betriebshöfe werden den größten Teil des Ladebedarfs abdecken
Die Untersuchung zeigt außerdem, dass die Elektrifizierung des Straßengüterverkehrs nicht allein vom Ausbau öffentlicher Ladestationen entlang der Autobahnen abhängt.
In sämtlichen untersuchten Ländern und Szenarien dürfte das Laden auf Betriebshöfen den größten Anteil am Strombedarf ausmachen.
In den meisten Ländern werden voraussichtlich 70 bis 80 Prozent oder mehr der benötigten Energie auf Betriebshöfen geladen.
Ein wichtiger Grund dafür sind die typischen Einsatzmuster im regionalen Güterverkehr. Viele Lkw kehren nach ihren Touren zum Unternehmensstandort zurück und können dort geladen werden.
Auch im Fernverkehr wird das Laden auf Betriebshöfen eine Rolle spielen, etwa vor Fahrtantritt oder nach Abschluss einer Tour. Für längere Strecken bleibt jedoch ein ausreichend dichtes öffentliches Ladenetz erforderlich.
Hinzu kommt, dass der Strombedarf im Tagesverlauf unterschiedlich ausfällt.
Lkw im Regionalverkehr dürften vor allem abends und nachts geladen werden. Bei öffentlichen Ladestationen und beim Nachladen während der Fahrt könnten die höchsten Belastungen dagegen um die Mittagszeit auftreten.
Auch die Batteriegröße beeinflusst das Lastprofil. Größere Batterien können den Bedarf an Zwischenladungen reduzieren und ermöglichen es, den Stromverbrauch über längere Zeiträume zu verteilen.
Strombedarf könnte bis 2045 auf 200 TWh steigen
Wie stark der Energiebedarf tatsächlich zunimmt, hängt wesentlich vom Tempo der Elektrifizierung ab.
Im Szenario einer moderaten Elektrifizierung rechnen Fraunhofer ISI und ICCT mit einem jährlichen europäischen Ladebedarf von rund 100 TWh im Jahr 2035. Bis 2045 könnte dieser Wert auf etwa 200 TWh steigen.
Die Untersuchung umfasst die 27 EU-Mitgliedstaaten sowie das Vereinigte Königreich, Norwegen und die Schweiz.
Das Szenario einer moderaten Elektrifizierung geht von günstigen regulatorischen Rahmenbedingungen aus. Dazu gehören die Befreiung emissionsfreier Lkw von Straßenbenutzungsgebühren und die Einbeziehung des Straßenverkehrs in das Emissionshandelssystem ETS2.
Zusätzliche Kaufprämien für Fahrzeuge oder private Ladeinfrastruktur sind in diesem Szenario nicht vorgesehen.
Unter diesen Annahmen könnte die Zahl der Elektro-Lkw in der EU bis 2030 auf mehr als 460.000 steigen. Für 2045 prognostiziert das Modell einen Bestand von über 3,45 Millionen Fahrzeugen. Damit würden Elektro-Lkw einen Anteil von 56,5 Prozent an der betrachteten schweren Nutzfahrzeugflotte erreichen.
Das zweite Szenario geht von einer deutlich langsameren Elektrifizierung aus. Es berücksichtigt weder Befreiungen von Straßenbenutzungsgebühren noch Mechanismen zur CO2-Bepreisung.
Unter diesen Voraussetzungen wären 2030 rund 250.000 Elektro-Lkw in der EU unterwegs. Bis 2045 würde ihr Anteil an der Flotte lediglich 24,5 Prozent erreichen.
Besonders deutlich unterscheiden sich die Szenarien beim Fernverkehr. Bei günstigen regulatorischen Rahmenbedingungen könnten Fernverkehrsfahrzeuge 2045 rund 50,4 Prozent der Elektro-Lkw-Flotte ausmachen. Ohne entsprechende Anreize wären es lediglich 4,7 Prozent.
Die Autoren betonen, dass es sich um modellbasierte Szenarien handelt und nicht um feststehende Prognosen.
Lokale Stromnetze könnten zum Engpass werden
Für Deutschland und andere große Transportmärkte stellt sich damit eine zentrale Frage: Können die Stromnetze an den wichtigsten Logistikstandorten ausreichend Leistung bereitstellen?
Nach den Berechnungen der Forschenden könnten in besonders stark belasteten Gebieten Spitzenlasten zwischen 20 und 50 MW entstehen.
Die höchsten Anforderungen werden vor allem dort erwartet, wo zahlreiche Betriebshöfe, Logistikzentren und öffentliche Ladepunkte räumlich konzentriert sind.
Die eigentliche Herausforderung dürfte daher weniger in einem gleichmäßigen Anstieg des landesweiten Strombedarfs liegen. Kritisch könnten vielmehr lokale Netzengpässe werden, die den Ausbau der Ladeinfrastruktur an besonders wichtigen Standorten verzögern.
Steffen Link, Forscher am Fraunhofer ISI und Hauptautor des Berichts, erklärt, dass der Ladebedarf von Elektro-Lkw nicht gleichmäßig über Länder und Regionen verteilt sein werde. Er konzentriere sich vielmehr auf bestimmte Transportkorridore sowie Industrie- und Logistikstandorte.
Nach seiner Einschätzung sollten Infrastruktur- und Netzinvestitionen deshalb gezielt auf Regionen ausgerichtet werden, für die sich ein hoher Bedarf mit ausreichender Sicherheit prognostizieren lässt.
Andernfalls besteht die Gefahr, dass der Netzausbau mit dem Tempo der Elektrifizierung nicht Schritt halten kann.
Auch öffentliche Ladeinfrastruktur muss gezielt ausgebaut werden
Die EU-Verordnung über den Aufbau der Infrastruktur für alternative Kraftstoffe (AFIR) legt Ausbauziele für öffentliche Lademöglichkeiten für Lkw entlang des transeuropäischen Verkehrsnetzes (TEN-T) fest.
Die Vorgaben umfassen unter anderem Etappenziele für 2025, 2027 und 2030.
Nach Einschätzung der Forschenden reichen allgemeine Ausbauziele jedoch nicht aus, um den künftigen Ladebedarf zuverlässig abzudecken.
Hussein Basma, Mitautor der Untersuchung beim ICCT, weist darauf hin, dass Behörden und Betreiber genauer wissen müssten, an welchen Standorten Ladebedarf entstehen werde und wie er sich im Tagesverlauf entwickle.
Nach seiner Einschätzung könnte die Konzentration von Investitionen auf die 10 Prozent wichtigsten Standorte ausreichen, um bis zu 90 Prozent des gesamten Ladeenergiebedarfs abzudecken.
Ergänzend zum Ausbau öffentlicher Ladepunkte müsse deshalb auch die Ladeinfrastruktur auf Betriebshöfen berücksichtigt werden.
Eine Rolle spielt dabei die Clean Transport Corridor Initiative der Europäischen Kommission. Sie soll den Infrastrukturausbau entlang der TEN-T-Korridore Nordsee–Ostsee und Skandinavien–Mittelmeer beschleunigen.
Polen steigt auf Platz sechs – Elektrifizierung bleibt ungleich verteilt
Der Bericht zeigt zugleich, dass sich die europäischen Transportmärkte unterschiedlich entwickeln dürften.
Polen könnte beim jährlichen Energiebedarf für das Laden von Elektro-Lkw vom achten Rang im Jahr 2035 auf den sechsten Platz im Jahr 2045 vorrücken.
Das bedeutet allerdings nicht, dass der Anteil elektrisch betriebener Fahrzeuge in der polnischen Flotte im gleichen Tempo wächst.
Im Szenario ohne zusätzliche Anreize gehört Polen gemeinsam mit Bulgarien, Ungarn, Kroatien und Rumänien zu den fünf Ländern mit dem geringsten erwarteten Elektro-Lkw-Anteil.
Auch kleinere Transitländer stehen vor anderen infrastrukturellen Anforderungen als große Binnenmärkte. In einigen dieser Länder könnten öffentliche Ladevorgänge während der Fahrt 30 bis 50 Prozent des gesamten Ladebedarfs ausmachen.
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass eine einheitliche Infrastrukturstrategie nicht allen europäischen Märkten gleichermaßen gerecht werden dürfte.
Netzplanung wird zum entscheidenden Faktor
Die Untersuchung zeigt, dass der Ausbau der Ladeinfrastruktur für schwere Nutzfahrzeuge künftig eng mit der Planung der Stromnetze verknüpft werden muss.
Besonders für Deutschland als größten europäischen Markt dürfte entscheidend sein, an welchen Standorten leistungsfähige Ladeinfrastruktur benötigt wird und ob dort die entsprechenden Netzkapazitäten verfügbar sind.
Die Forschenden empfehlen deshalb, Investitionen in Stromnetze frühzeitig zu planen, das Laden auf Betriebshöfen zu unterstützen und gleichzeitig ein leistungsfähiges öffentliches Ladenetz entlang der Fernverkehrsrouten aufzubauen.
Der Bericht enthält bereits räumlich differenzierte Prognosen zum künftigen Ladebedarf. Die tatsächlich verfügbaren Kapazitätsreserven der lokalen Stromnetze wurden allerdings noch nicht untersucht. Dieser Schritt ist für die nächste Phase des VESUVIO-Projekts vorgesehen.
Methodik der Untersuchung
Die Studie des Fraunhofer ISI und des ICCT basiert auf dem Modell VESUVIO und untersucht den möglichen Strombedarf für das Laden von Elektro-Lkw zwischen 2025 und 2045.
Berücksichtigt wurden die 27 EU-Mitgliedstaaten, das Vereinigte Königreich, Norwegen und die Schweiz.
In die Berechnungen flossen unter anderem die erwartete Elektrifizierung der Fahrzeugflotten, Güterverkehrsmuster, Fahrleistungen, Energieverbrauch und verschiedene Ladekonzepte ein.
Die Datengrundlage umfasst mehr als 109.000 potenzielle Betriebshofstandorte und rund 30.000 Lkw-Parkplätze.
Europa wurde in Gebiete von ungefähr 17 mal 20 Kilometern unterteilt. Für jedes Gebiet wurde der Ladebedarf in 15-Minuten-Intervallen über einen Wochenzyklus modelliert.
Die Untersuchung unterscheidet zwei Szenarien mit unterschiedlichen Annahmen zur regulatorischen Unterstützung der Elektrifizierung.
Die Ergebnisse sind modellbasierte Projektionen und keine Messungen des tatsächlichen Stromverbrauchs.
