Der elektrische Schneepflug im Einsatz bei einem Test in Norwegen (Quelle: Designwerk)
Der elektrische Schneepflug im Einsatz bei einem Test in Norwegen (Quelle: Designwerk)

Am 15. Oktober bot die Designwerk Technologies AG einen spannenden Einblick in die elektrische Zukunft des Strassenunterhalts. Im Winterthurer Werk an der Wülflingerstrasse konnten die Gäste batterieelektrische LKWs sowie die Schnellladestation «Mega Charger» erleben – ein Schritt in Richtung Dekarbonisierung des Schwerlastverkehrs.


Text: Nicola Senn, Fotos: René Senn und Designwerk


Der Ausbau der Ladeinfrastruktur ist nicht nur im Bereich des individuellen Personenverkehrs von zentraler Bedeutung. Auch bei der Elektrifizierung des Schwerlastverkehrs gehört er zu den Topthemen. Um die Dekarbonisierung möglich zu machen, sind Logistikunternehmen und die öffentliche Hand auf eine leistungsstarke und funktionierende Schnellladetechnik angewiesen. Während Schnellladestationen im Individualverkehr oft (nur) 150–240 kW liefern, liegen die Anforderungen im Schwerlastverkehr aufgrund des Zeitmanagements oft bei 420 kW und mehr. Kürzere Wartezeiten sind nicht nur wirtschaftlicher, sondern gewährleisten in Notsituationen auch die Sicherheit. In naher Zukunft werden Werte von über 1 MW zu erreichen sein.

Ladeinfrastruktur für elektrische Nutzfahrzeuge: ein Muss für die Dekarbonisierung

Wie kann auf einem Areal diese unglaubliche Spitzenlast wirtschaftlich angeboten werden? Die Auswirkungen auf die Kosten können erheblich sein: Wenn ein Unternehmen es nicht schafft, seine Energieverbrauchsspitzen zu glätten oder zu verlagern, entstehen deutlich höhere Stromkosten. Deshalb versuchen viele Industriebetriebe, durch Energiemanagementsysteme oder den Einsatz von Energiespeichern die Lastspitzen zu vermeiden, was langfristig die Betriebskosten senken kann.

Mit dem Mega Charger bietet die Designwerk Technologies AG eine passende und zukunftsweisende Lösung für genau diese Problemstellung. Der Mega Charger wurde im Rahmen des Events Mitte Oktober gemeinsam mit drei elektrifizierten Spezialfahrzeugen für den Strassenunterhalt vorgestellt. Dank dem Batteriepuffer können bei einem Ladevorgang höhere Leistungen abgegeben werden, als es ein Netzanschluss erlauben würde.

Tobias Wülser (l.), Gründer von Designwerk, und Adrian Melliger (r.), CEO, eröffneten die Veranstaltung in Winterthur.
Tobias Wülser (l.), Gründer von Designwerk, und Adrian Melliger (r.), CEO, eröffneten die Veranstaltung in Winterthur.

Mega Charger: Vorteile der leistungsstarken Schnellladestation

Fast neun Meter lang, rund zweieinhalb Meter breit und drei Meter hoch ist der weisse Schiffscontainer, der die geballte Megawatt-Power des Mega Chargers (https://etrends.ch/megawatt-just-in-time.html) beherbergt. Hergestellt wird die leistungsstarke Schnellladestation an der Wülflingerstrasse in Winterthur. Sie ermöglicht das Schnellladen von Batterien mit hohen Kapazitäten. Ausgestattet mit bis zu neun Gefriertruhen-grossen Lithium-Ionen-Batterien, kann der Mega Charger eine Kapazität von bis zu zwei Megawattstunden liefern. Zwei Ladepunkte mit bis zu je 420 kW DC ermöglichen es, gleichzeitig zwei Highperformance-Fahrzeuge zu laden – ein entscheidender Vorteil für den reibungslosen Betrieb elektrischer Nutzfahrzeuge.

Wie funktioniert batteriegestütztes Megacharging?

Elektrische Energie wird vom Stromnetz bezogen, durch einen AC/DC-Wandler in Gleichstrom gewandelt und anschliessend in Batterien zwischengespeichert. Über einen weiteren DC/DC-Wandler wird die Gleichspannung des Batteriepuffers auf die Spannung des Fahrzeugs angepasst. Mit einer Batteriekapazität von bis zu zwei Megawattstunden sorgt der Mega Charger dafür, dass das Stromnetz beim Ladevorgang nicht durch Ladespitzen belastet wird.

Der MCS-Stecker ist deutlich grösser als der mittlerweile bekannte CCS-Stecker aus der Automobiltechnik.
Der MCS-Stecker ist deutlich grösser als der mittlerweile bekannte CCS-Stecker aus der Automobiltechnik. Beim CCS-Stecker ist üblicherweise bei einer Ladeleistung von rund 350 kW Schluss. Der MCS soll in ganz naher Zukunft dank gekühltem Kabel Leistungen von rund 1.4 MW übertragen können. Aktuell fehlen aber Fahrzeuge, die diesen Standard unterstützen.

Nachhaltige Nutzung von LKW-Batterien im Mega Charger

Besonders nachhaltig ist auch das Design der Ladestation: Gebrauchte LKW-Batterie-Module, die bereits über zehn Jahre im Einsatz waren, können im Mega Charger weiterverwendet werden. Auch wenn die Leistung der Module für die LKWs nicht mehr genügt, eignen sie sich ideal als Speicher für die Ladestation. So kann die gesamte Lebensdauer der Batterien um viele Jahre verlängert werden, was zur effizienteren Ressourcennutzung beiträgt.

«Mit einer Ladeinfrastruktur wie dieser rückt die Dekarbonisierung auch für schwere Nutzfahrzeuge auf Langstrecken in greifbare Nähe», betonte Tobias Wülser, Gründer und Leiter Industrial Design bei Designwerk. Hinzu kommt das Wachstum der Energiedichte von Batterien (Wh/l), das gemäss Designwerk in den letzten sieben Jahren rund 10 Prozent jährlich betrug. «Die technologischen Errungenschaften der letzten Jahre zeigen uns, dass alles möglich ist», sagt Markus Erdmann, Head of Product Management bei Designwerk Technologies AG. «Auch das, was wir lange Zeit nicht für möglich gehalten haben.»


«Die technologischen Errungenschaften der letzten Jahre zeigen uns, dass alles möglich ist.»


Elektrifizierte Nutzfahrzeuge: Innovationen von Designwerk

Eine optimale Schnittstelle liefert der Mega Charger für die Nutzfahrzeuge der Designwerk Technologies AG, die im Rahmen des Events vorgestellt wurden. Neben einer elektrifizierten Kehrmaschine und einem Recyclingfahrzeug stand an diesem Tag vor allem das elektrifizierte Schneeräumfahrzeug im Spotlight. Es war zusammen mit dem Pilotkunden, der «Gebietseinheit VI Schweizer Nationalstrassen», entworfen worden. Diesen Winter wird es zusammen mit einem Mega Charger von Oberbüren aus in den Einsatz kommen. Warum wird dieser Aufwand betrieben? Die Energiestrategie 2050 des Bundes sieht vor, auch den Strassenunterhalt schrittweise zu dekarbonisieren.

«Nur mit technologischen Lösungen dieser Art können wir als Bund vorangehen und die Dekarbonisierungsziele erreichen», so Adrian Meier, Leiter Betrieb und Support der Gebietseinheit VI. Die Schneeräumung ist bei starken Niederschlägen auf das Fahrzeug angewiesen, weshalb eine schnelle Ladung unabdingbar ist. Mit dem Mega Charger soll sich die Batterie des Schneeräumfahrzeugs in nur 20 Minuten um 50 Prozent laden lassen – ein reibungsloser Einsatz kann sichergestellt werden.

Der Leiter Betrieb und Support der Gebietseinheit VI, Adrian Meier,
Der Leiter Betrieb und Support der Gebietseinheit VI, Adrian Meier, arbeitete gemeinsam mit Designwerk an der Entwicklung des Schneeräumfahrzeugs. Er freut sich auf den ersten Schnee. Erst dann nämlich kann das Fahrzeug zeigen, ob es die Erwartungen erfüllt.

Zukunft der Elektromobilität im Schwerlastverkehr

Das Event der Designwerk Technologies AG zeigte eindrücklich, dass die Elektromobilität auch im Bereich des Transport- und Schwerlastverkehrs im absoluten Fokus steht. Zahlreiche Projekte stehen in den Startlöchern – mit vielen weiteren darf gerechnet werden. Für die Elektrobranche bedeutet dies, dass die Nachfrage nach Ladeinfrastruktur wohl weiter ansteigen wird. Es lohnt sich deshalb, bei diesem Thema am Ball zu bleiben.

Tobias Wülser, Gründer & Leitung Industrial Design, fasste es in seinen Schlussworten passend zusammen: «The future is electric.»

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