Forschungsprojekte

LogiCharge
Intelligentes Lademanagement von elektrischen Lkw und Transportern in Logistikdepots.
Start: 06.2025
Ende: 05.2027

Der Transportsektor erlebt durch die Elektrifizierung einen fundamentalen Wandel. Um den Betrieb elektrischer Lkw und Transporter in Logistikdepots sowohl kosteneffizient als auch nachhaltig zu gestalten, entwickeln wir in LogiCharge ein intelligentes Lademanagementsystem (iLMS).

Dieses prognosebasierte System berücksichtigt die spezifischen operativen Anforderungen der Logistik und optimiert Ladevorgänge marktorientiert und netzdienlich. Während die Einführung von E-Fahrzeugen bereits den CO2-Fußabdruck massiv reduziert, wird das iLMS diesen Effekt weiter verstärken. Dies geschieht durch die Priorisierung des Ladens mit lokal erzeugtem Strom und der gezielten Verschiebung von Ladevorgängen in Zeiten mit hohem Grünstromanteil im Netz. LogiCharge leistet so einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung des regionalen und überregionalen Verteilverkehrs.

Der fortlaufende Markthochlauf elektrisch betriebener Nutzfahrzeuge weitet sich zusehends auf den regionalen und überregionalen Verteilverkehr aus. Die Versorgung dieser Fahrzeuge mit ausreichend elektrischer Energie erfordert eine intelligente Ladeinfrastruktur, die die operativen Anforderungen der Logistik mit Wirtschaftlichkeit und Netzstabilität effizient vereint. In LogiCharge entwickeln wir ein iLMS, das diesen komplexen Anforderungen unter realen Betriebsbedingungen gerecht wird.

Da depotgestütztes Laden voraussichtlich einen Großteil der notwendigen Ladevorgänge, selbst im Güterfernverkehr, abdecken wird, ist die Schaffung einer kosteneffizienten und breit verfügbaren Ladeinfrastruktur an Logistikstandorten essenziell für die erfolgreiche Energiewende im Transportsektor.

Insbesondere die hohen Ladeleistungen, die Lkw für den Güterfernverkehr benötigen, stellen die Depotladung vor große Herausforderungen, vor allem im Hinblick auf die lokalen Infrastrukturgrenzen und die Dimensionierung des Netzanschlusses.

Im Rahmen von LogiCharge untersuchen wir, wie die Nutzung großer PV-Anlagen auf Logistikhallen in Kombination mit großen Batteriespeichern sicherstellt, dass der Ladebedarf auch zu Spitzenzeiten gedeckt werden kann. Hierzu wird das iLMS den Batteriespeicher prognosebasiert vorkonditionieren und gleichzeitig den maximalen Anteil an Grünstrom für die Deckung des Energiebedarfs nutzen.

Zusätzlich zur Optimierung der Ladevorgänge wird untersucht, wie die Speicher über einen Multi-Use-Ansatz – mittels Vehicle-to-Grid (V2G) oder Battery-to-Grid (B2G) – an Flexibilitätsmärkte angebunden werden können.

Die durch den Projektpartner Bidirex GmbH installierte Ladeinfrastruktur bildet das Fundament für diesen ganzheitlichen Energieoptimierungsansatz. Sie beinhaltet Ladestationen bis 420 kW, stationäre Batteriespeicher und PV-Anlagen. Das iLMS optimiert die Ladevorgänge elektrifizierter Lkw und Transporter an ausgewählten Standorten, indem es eine Vielzahl von Parametern berücksichtigt: Tourenplanung, Live-Telemetriedaten, aktuelle Strompreise, lokale Leistungsgrenzen und weitere relevante Informationen.

In Kooperation mit ausgewählten Logistikpartnern werden die entwickelten Systeme im prototypischen Praxisbetrieb erprobt und deren Wirtschaftlichkeit detailliert geprüft. Das Projekt leistet somit einen wertvollen Beitrag zu einer kosteneffizienten und nachhaltigen Dekarbonisierung des Logistiksektors.

Rolle des FZI
Das FZI beteiligt sich maßgeblich an diesem Projekt durch die Entwicklung des intelligenten Lademanagementsystems (iLMS).

Wir entwickeln hierzu Algorithmen und Modelle zur präzisen Prognose und Optimierung des Energiebedarfs sowie der Verfügbarkeit lokaler Energiequellen. Die logische Abbildung der Funktionalität erfolgt in einzelnen, skalierbaren Diensten. Durch eine modulare Bauweise und eine strenge Trennung der Funktionalität stellen wir die Wiederverwendbarkeit und Übertragbarkeit der entwickelten Lösungen auf andere Anforderungsbereiche sicher – und gewährleisten so eine Nutzbarkeit weit über die Projektlaufzeit hinaus.

Ansprechperson
Abteilungsleiter
Bereich: Intelligent Systems and Production Engineering
Hauptsitz Karlsruhe

Forschungsschwerpunkte
Mobilität und Logistik

Autonome Shuttles, intelligente Logistik, Software-Defined Vehicles: Wir gestalten mit IT die vernetzte, sichere und nachhaltige Mobilität und Logistik von morgen.

Energie und Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit und Praxisnähe zählen: Wir entwickeln IT-Innovationen für Unternehmen, die zu einer klimafreundlichen und ressourceneffizienten Wirtschaft beitragen.

Förderhinweis:
Das Projekt LogiCharge wird im Rahmen des Förderprogramms Invest BW vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg gefördert.

Projektpartner:

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