Hochleistungsladen und Wasserstoff: Pilotprojekt untersucht kombinierten Betrieb

Der Transport mit schweren alternativ angetriebenen Lkw auf der Langstrecke birgt bekanntlich noch viele Herausforderungen. Vor allem fehlt eine ausreichende Tank- und Ladeinfrastruktur. Neue Erkenntnisse soll das Pilotprojekt „PiLaTes“ in Baden-Württemberg bringen. Das Besondere: Es nimmt den kombinierten Betrieb von Hochleistungsschnellade- und Wasserstoffinfrastruktur an einem Standort in den Fokus.

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Erklärtes Ziel des Projektverbunds Pilotlade- und Wasserstofftankstelle Lkw BW (PiLaTes) ist die Planung, Errichtung und der Betrieb einer Pilottankstelle für Hochleistungsschnellladen sowie das gasförmige und flüssige Tanken von Wasserstoff an einem geeigneten Standort in Baden-Württemberg, wie das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO in einer Mitteilung erklärt. Das Projekt wird vom Ministerium für Verkehr sowie vom Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft des Landes unterstützt und von der Landesagentur für neue Mobilitätslösungen und Automotive e-mobil BW begleitet. Zu den Kooperationspartnern gehören die Daimler Truck AG, EnBW Energie Baden-Württemberg, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI, H2 Mobility Deutschland, Netze BW sowie Nikola.

„Um zukünftig den Lkw-Güterverkehr mit alternativen Antrieben (sowohl BEV als auch FCEV) zu ermöglichen, muss jetzt die dafür notwendige Infrastruktur aufgebaut werden“, sagt Anna-Lena Klingler. Auf Nachfrage von electrive.net erklärt die Leiterin Team Energy Innovation am Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO zu den Gründen, die zu dem auf beide Antriebsformen fokussierten Projekt geführt haben, dass das Land Baden-Württemberg die Umstellung des Güterverkehrs auf alternative Antriebe technologieoffen fördern wolle. Zudem sei der Aufbau von beiden Infrastrukturen im Rahmen des europäischen Klimapaketes „Fit for 55“ vorgesehen, diese Ziele wolle das Land frühzeitig erreichen.

Als weiteren Grund zum Anstoß des spezifischen Pilotprojekts nennt Klingler die nur begrenzt zur Verfügung stehenden Flächen. „Gerade der Platzbedarf der Ladeinfrastruktur für Lkw ist nicht zu unterschätzen, da die Lkw für längere Zeit am Ladepunkt stehen müssen“, sagt sie. Schon heute seien Stellplätze für Lkw entlang der Autobahnen knapp und daher sei es das realistische Szenario, dass sich Hochleistungsschnelllade- und Wasserstoffinfrastruktur zukünftig denselben Standort teilen. Die Herausforderungen, aber auch die Chancen gelte es nun zu untersuchen, „um idealerweise einen Blueprint für den flächendeckenden Ausbau der Infrastruktur zu schaffen“, so Klingler weiter.

PiLaTes ist in drei Phasen aufgeteilt: Gestartet ist nun das Vorprojekt, VorPiLaTes genannt, das vor allem die Suche nach einem geeigneten Standort in den Mittelpunkt stellt. „Benötigt wird ein Standort in Baden-Württemberg, an der Autobahn bzw. in der Nähe einer Autobahnausfahrt“, erläutert Klingler. „Den Flächenbedarf schätzen wir aktuell auf 3.000 bis 5.000 Quadratmeter und idealerweise ist die Fläche bereits als Gewerbefläche im Bebauungsplan ausgewiesen, sodass wir keine Zeit für die Umwidmung verlieren und zügig starten können.“ Zwar gebe es bereits vielversprechende Optionen, doch kann Klingler dazu noch nichts sagen. Man wolle keinen Standort bevorzugt behandeln. Außerdem würde sich das Institut über weitere Interessenten und Hinweise auf mögliche Standorte freuen. „Im Falle von mehreren Optionen werden wir nach transparenten Kriterien eine Standortentscheidung treffen“, fügt sie an.

Zur ersten Phase gehört auch eine erste Durchführbarkeitsuntersuchung. Die in dem Vorprojekt gewonnenen Erkenntnisse sollen später dazu beitragen, Prozesse und Genehmigungsverfahren zu erleichtern. „Aufgrund des Pilot-Charakters der geplanten Infrastruktur, wird es auch das erste Genehmigungsverfahren sein, dass sich mit genau dieser Kombination an Technologien befasst“, führt Klingler aus. Frühzeitig habe man deshalb die Regierungspräsidien des Landes Baden-Württemberg in das Projekt mit eingebunden. „Neben der eigentlichen Genehmigung ist insbesondere der Zeitbedarf für die Genehmigung herausfordernd.“

Die vom Fraunhofer IAO koordinierte Durchführbarkeitsuntersuchung in VorPiLaTes wird gemeinsam vom Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg und vom Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg gefördert. Genaue Angaben dazu sind nicht öffentlich gemacht worden. Für die Folgephasen sind weitere Förderungen geplant. „Im Rahmen der ersten Phase entwickeln wir Szenarien für die Dimensionierung und Ausgestaltung der Pilotinfrastruktur auf dem identifizierten Standort. Auf Basis der Ergebnisse des ersten Projekts werden wir dann eine Förderung der zweiten Phase beantragen“, so Klingler.

Der erste konkrete Standort wird in der zweiten Phase des Projekts geplant und errichtet, das Ganze wird wissenschaftlich begleitet. Die erste Pilotinfrastruktur soll bis Mitte 2025 stehen, so zumindest die Bestrebungen. „Dieser Zeitplan wird aufgrund der erwarteten Planungs-, Liefer- und Genehmigungszeiten sicher eine Herausforderung“, sagt Klingler. „Der Bedarf und die Wichtigkeit des Vorhabens wird allerdings vom gesamten Projektkonsortium gesehen und entsprechend intensiv an dem Vorhaben gearbeitet.“ In der dritten Phase des Projekts steht dann schließlich die Skalierung der Infrastruktur in dem Bundesland im Fokus.

In der Landeshauptstadt sieht man sich mit dem Projekt als Vorreiter. „Ein Projekt mit der Kombination auf Hochleistungsschnellladen und Wasserstoffbetankung in flüssiger und gasförmiger Form, wie es im Projekt PiLaTes stattfinden soll, ist uns nicht bekannt“, sagt Klingler. Vergleichbare Projekte befassten sich entweder mit dem Aufbau von Hochleistungsschnellladen für Lkw (z.B. HoLa) oder dem Aufbau von Wasserstofftankstellen (z.B. durch die Industriekollaboration H2Accelerate). Sie zählt auch das H2Rhein-Neckar-Projekt auf, in dessen Rahmen Wasserstoffinfrastrukturen für Busse und Müllsammelfahrzeuge aufgebaut werden. In Bayern sei im Projekt eHyWay die Versorgung von Lkw entlang der A9 mit Strom und H2 geplant, doch seien genaue Details noch nicht bekannt.

Was die Infrastruktur zum Laden von Batterien angeht, soll im PiLaTes-Projekt vor allem das Megawattladen bedacht werden. Ausgeschlossen ist aber nicht, dass auch das Laden mit geringeren Leistungen einbezogen wird. Dies soll im Verlauf der ersten Phase geklärt werden. „Wir möchten im Rahmen des Projekts die neueste Technologie umsetzen und erproben“, sagt Klingler. „Geplant ist es neben der Wasserstofftankstelle, an der eine Betankung mit 700 bar und mit flüssigem Wasserstoff möglich sein soll, auch MCS-Ladestationen zu installieren.“ Im Fraunhofer-Institut geht man davon aus, dass der neue Ladestandard rechtzeitig zur Verfügung stehen wird. Die genaue Dimensionierung und die Anzahl von Ladepunkten seien allerdings noch in Diskussion – und auch das Teil der ersten Projektphase VorPiLaTes.

Ob die künftige Tankstelle grünen Wasserstoff nutzen wird, ist nicht klar. Angesichts der bisher mangelnden Verfügbarkeit des Energieträgers ist wohl nicht davon auszugehen, dass es ausschließlich dieser werden wird. „Für die finale Ausgestaltung der Infrastruktur wird es dann auch auf die Gegebenheiten vor Ort und die verfügbare Fläche ankommen“, sagt Klingler. Das Projekt kümmere sich vorrangig um den Aufbau der Lade- und H2-Tankstelle. Die Erzeugung und Nutzung von grünem Wasserstoff werde an anderer Stelle adressiert.

In Baden-Württemberg werden derzeit eigene Produktionskapazitäten für grünen Wasserstoff geplant, wie Klingler weiter erklärt – beispielsweise im Rahmen der Modellregionen Grüner Wasserstoff. „Diese Vorhaben sind sehr wichtig, um die Technologien voranzubringen, sie werden aber nicht ausreichend sein, um den kompletten Lkw-Fernverkehr mit Wasserstoff zu versorgen“, sagt sie. „Dennoch ist es wichtig parallel zum Aufbau der Wasserstoffversorgung bereits die Wasserstoffinfrastruktur aufzubauen, um keine Zeit zu verlieren.“

Was die künftige Skalierung der Infrastruktur angeht sieht Klingler vor allem die Verfügbarkeit von geeigneten Flächen als Herausforderung. Darüber hinaus sei die Energieversorgung der Infrastrukturen noch zu optimieren. „Wie kann beispielsweise die Stromversorgung sichergestellt werden, wenn zukünftig in einem Ladepark 50 Lkw mit Spitzenleistungen von je 1 MW versorgt werden müssen? Wie dieses Energiesystem Lade- und Tankstelle zukünftig aussehen kann, damit möchten wir uns im Rahmen des Projekts PiLaTes auch wissenschaftlich befassen.“
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