Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IMLElektromobilität ist für die Logistik kein Zukunftsthema mehr, sondern eine konkrete Gestaltungsaufgabe. Von der Belieferung auf der letzten Meile in urbanen Räumen als auch im Fernverkehr, über die Dimensionierung und den Aufbau von passenden Ladeinfrastrukturen bis zur Second-Life-Nutzung und Circular Economy von Batterien verändert die Elektromobilität die Logistik grundlegend.
Elektromobilität
Elektromobilität als Schlüssel für eine zukunftsfähige Logistik
Die Logistik gehört zu den Branchen, die von der Elektromobilität immens profitieren können. Anforderungen an Klima- und Umweltschutz, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, der steigende Bedarf an stadtverträglichen Verkehren und der Wandel im Güter- und Wirtschaftsverkehr erhöhen den Handlungsdruck für Unternehmen und öffentliche Akteure gleichermaßen. Gleichzeitig zeigt sich: Der Umstieg gelingt nur, wenn Fahrzeuge, Infrastruktur und logistische Prozesse zusammen gedacht werden.
Die mit der Elektromobilität verbundenen Herausforderungen sind vielfältig. Neben der Auswahl geeigneter Fahrzeuge geht es um den zukunftsorientieren Aufbau und Betrieb von Ladeinfrastrukturen, die digitale Verknüpfung von Fahrzeug-, Infrastruktur- und Betriebsdaten, die Integration in bestehende Transportnetzwerke und Prozesse, die Erschließung neuer Geschäftsmodelle wie die geräuscharme Zustellung in der Nacht sowie um den sicheren und nachhaltigen Umgang mit Batterien. In diesen Kontexten müssen ökologische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Anforderungen stets gleichzeitig bestmöglich erfüllt werden.
Unabhängige Expertise im Bereich Elektromobilität
Elektromobilität: Lösungen für Unternehmen und Kommunen
Elektromobilität in der Logistik umfasst mehr als die Auswahl eines passenden Fahrzeugs. Das Fraunhofer IML unterstützt Unternehmen, Kommunen und weitere Akteure entlang zentraler Entscheidungs- und Umsetzungsfragen – von der strategischen Planung bis zur konkreten Anwendung.
- Entwicklung von Strategien für alternative Antriebe und Elektromobilität:
Wir entwickeln anwendungsbezogene Konzepte und führen Quick Checks für den Einsatz alternativer Antriebstechnologien in Logistik und Verkehr durch.
- Umsetzung kommunaler und urbaner Lösungen:
Wir unterstützen bei Fragen der urbanen Logistik und Entwicklung von Sustainable Urban Logistics Plans (SULP)s, bei der logistischen Bewertung von Ladeinfrastrukturen und der Integration emissionsarmer Lösungen in städtischen Räumen.
- Ermöglichung geräuscharmer Logistik:
Mit Methoden und Tools wie SNAP und Messwerten aus dem »Handbuch Geräuscharme Logistik« schaffen wir Entscheidungsgrundlagen für Nachtbelieferungen, Genehmigungsvorbereitungen und standortbezogene Bewertungen geräuscharmer Prozesse.
- Gestaltung von Batterie-Logistik und Circular Economy:
Mit InnoLogBat entwickelt das Fraunhofer IML Lösungen für Verfügbarkeit, Sicherheit, Rückführung und Kreislaufwirtschaft von Lithium-Ionen-Batterien.
- Netzwerk- und Standortplanung:
Mit Softwarelösungen wie DISMOD® und methodischen Ansätzen wie »Sustainable Network Design« unterstützen wir dabei, transparente Entscheidungen zu Standorten und Logistiknetzwerken im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit, Emissionen und Resilienz zu treffen.
- Planung von Fuhrparks und Mischflotten:
Wir unterstützen bei der strategischen Planung und schrittweisen Einführung von Mischflotten, der Weiterentwicklung von Fuhrparks sowie der Auslegung passender Ladeinfrastrukturen und Bewertung geeigneter Einsatz- und Hochlaufszenarien von alternativ betriebenen Fahrzeugen.
- Analyse von Märkten und Potenzialen:
Mit Marktstudien schaffen wir Transparenz über technologische Entwicklungen, Marktpotenziale, Akteure und Rahmenbedingungen für zukunftsfähige Mobilitäts- und Logistiklösungen.
Forschungsfelder im Bereich Elektromobilität
Elektromobilität entfaltet ihren Nutzen in der Logistik erst dann, wenn aus technologischen Möglichkeiten belastbare Entscheidungen und umsetzbare Konzepte werden. Genau hier setzt das Fraunhofer IML an: mit Forschung, technischen Lösungen und Beratung werden Fahrzeuge, Infrastruktur und logistische Prozesse zusammen gedacht.
Ladeinfrastruktur
Die Ladeinfrastruktur ist das Rückgrat der Elektromobilität, da sie die Grundlage für einen kontinuierlichen und flexiblen Einsatz von Elektrofahrzeugen bildet. Sie ermöglicht, dass Elektrofahrzeuge sowohl effizient aufgeladen als auch in bestehende Energie- und Verkehrssysteme integriert werden können. Eine zuverlässige Ladeinfrastruktur erhöht die Nutzerakzeptanz, senkt Reichweitenängste und erleichtert die Einführung innovativer Konzepte wie bidirektionales Laden. Beim E-Mobility-Hub in Wiesbaden unterstützte das Fraunhofer IML bei der Planung und Umsetzung eines multimodalen Knotenpunkts mit Ladeinfrastruktur sowie Angeboten aus ÖPNV, Wirtschafts- und Privatverkehren und adressierte die Bedürfnisse aus der Perspektive der urbanen Logistik. Gleichzeitig treibt das Fraunhofer IML mit seiner Forschung neben konventionellen Ladeoptionen zukünftige Innovationen, wie bspw. Battery Swapping, praxisorientiert voran.
Batterielogistik
Batterielogistik umfasst die Planung, den Transport, die Lagerung und das Recycling von Batterien entlang ihrer gesamten Wertschöpfungskette. Sie ist entscheidend für die Elektromobilität, da Lithium-Ionen-Batterien als Gefahrgut spezifische Sicherheits- und Logistiklösungen erfordern. Eine nachhaltige Batterielogistik trägt dazu bei, den Lebenszyklus der Batterien effizient zu gestalten, ökologisch zu optimieren und die Umweltbelastung durch Recycling und Wiederverwendung zu reduzieren. Damit wird deutlich: Elektromobilität in der Logistik beginnt nicht erst beim Fahrzeug und endet nicht mit dessen Einsatz, sondern umfasst auch die Batterielogistik als wichtigen Bestandteil einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft.
Elektrische urbane Logistik
Elektrische urbane Logistik bezieht sich auf die nachhaltige Gestaltung von Transport- und Lieferprozessen in Städten unter Einsatz elektrischer Fahrzeuge und moderner Konzepte. Sie zielt darauf ab, Emissionen zu verringern, den Verkehr zu entlasten und geräuscharme sowie effiziente Lieferungen, beispielsweise durch Mikro-Hubs oder Nachtlogistik, zu ermöglichen. Solche Ansätze fördern umweltfreundliche Mobilität und vereinen technische Möglichkeiten mit den Bedürfnissen moderner städtischer Logistik.
Geräuscharme Logistik
Geräuscharme Logistik befasst sich mit der Frage, wie Wirtschafts- und Güterverkehre insbesondere in urbanen Räumen leiser, effizienter und stadtverträglicher organisiert werden können. Der Einsatz von E-Lkw, geräuscharmem Be- und Entladeequipment sowie angepassten Prozess- und Tourenkonzepten eröffnet neue Möglichkeiten für die Logistik und kann Infrastrukturen und Verkehre am Tag entlasten. Mit Forschung, Messwerten und digitalen Tools entwickelt das Fraunhofer IML dafür belastbare Entscheidungsgrundlagen für Unternehmen und Kommunen.
Integration digitaler Technologien
Die Integration digitaler Technologien ist für die Elektromobilität wesentlich, weil sie die Effizienz und Nachhaltigkeit von Ladeinfrastruktur und Fahrzeugen optimiert. Technologien wie Smart Grids, künstliche Intelligenz und cloudbasierte Datenanalysen ermöglichen eine reibungslose Verbindung von Elektrofahrzeugen mit Energie- und Verkehrssystemen. Diese Lösungen digitalisieren und optimieren die Entscheidungsfindung und Umsetzung nachhaltiger Konzepte.
Kreislaufwirtschaft
Kreislaufwirtschaft und Elektromobilität sind eng miteinander verknüpft, da die Wiederverwendung und das Recycling von Rohstoffen aus Batterien und Fahrzeugen wesentlich zur Ressourcenschonung beitragen. Die Kreislaufwirtschaft reduziert die Abhängigkeit von seltenen Primärrohstoffen, senkt die CO₂-Emissionen und verlängert die Lebensdauer der eingesetzten Materialien. Zudem unterstützen Konzepte wie »Second-Life«-Anwendungen, Reparaturmöglichkeiten und die Rückführung alter Batterien den Aufbau nachhaltiger Recycling- und Rückgewinnungsstrategien, was für eine umweltfreundlichere Elektromobilität entscheidend ist.
»Angesichts hoher Anforderungen an den Verkehrssektor und fortbestehender Abhängigkeiten von fossilen Energien ist der Einsatz von Elektromobilität in der Logistik weit mehr als eine Antriebsfrage. Entscheidend ist, Fahrzeuge, Infrastruktur und logistische Abläufe integriert zu betrachten.«
Daniela Kirsch, Teamleiterin Urbane Logistik und Elektromobilität am Fraunhofer IML
Elektromobilität: Unsere Veröffentlichungen
Whitepaper »Battery Swapping von schweren Nutzfahrzeugen als Komplement zum kabelgebundenen Laden«
Das Fraunhofer IML untersucht in einem Whitepaper die Potenziale des Battery Swappings als Ergänzung zum stationären Laden für schwere Nutzfahrzeuge in Deutschland und Europa. Im Fokus stehen insbesondere die Reduktion von Standzeiten, mögliche Entlastungen des Stromnetzes sowie der Beitrag von Batteriewechselkonzepten zur Skalierung emissionsfreier Verkehre im Straßengüterverkehr.
Handbuch »Geräuscharme Logistik«
Das Handbuch »Geräuscharme Logistik« liefert belastbare Grundlagen für die Bewertung von Schallemissionen alternativ angetriebener Nutzfahrzeuge und geräuscharmen Logistikequipments. Es unterstützt Unternehmen und Genehmigungsbehörden mit Empfehlungen zur Berechnung von Schallemissionen sowie mit Messergebnissen logistischer Musterfälle und schafft damit eine fundierte Basis für die Beurteilung geräuscharmer Anliefersituationen.
Elektromobilität: Unsere Referenzen
Innovationslabor für Batterie-Logistik in der E-Mobilität
Das »Innovationslabor für Batterie-Logistik in der E-Mobilität« des Fraunhofer IML entwickelte Lösungen für die nachhaltige Kreislaufwirtschaft von Lithium-Ionen-Batterien, von der Herstellung über Nutzung bis hin zum Recycling. Es adressierte alle Aspekte der Batterie-Logistik, darunter sichere Lagerung, Transport und innovative Ansätze wie den Batteriepass, um die Lebensdauer dieser Schlüsselkomponente in der Elektromobilität zu maximieren.
Digitale Entscheidungsunterstützung für die Nachtbelieferung
Das Projekt »SNAP« (Silent Night Analysis and Planning) unterstützt Unternehmen bei der Planung geräuscharmer Nachtbelieferungen mit Elektro-Lkw. Es bewertet Standorte anhand von Geodaten, Zeitgewinne zwischen Tages- und Nachtszenarien und hilft bei der systematischen Vorbereitung von Genehmigungsprozessen.
Potenzialbewertung zum Einsatz von E-Lkw in einem Steinbruch
Das Fraunhofer IML führte für Dyckerhoff eine Machbarkeitsstudie durch, um den Einsatz von E-Lkw für Kalksteintransporte in einem Steinbruch zu prüfen. Es wurden technische und organisatorische Voraussetzungen analysiert, Szenarien für Fuhrparkmix, Ladeinfrastruktur sowie CO₂-Einsparungen entwickelt und Empfehlungen für einen Pilotbetrieb gegeben.
Aufbau einer öffentlichen Ladeinfrastruktur
Das Fraunhofer IML unterstützte Wiesbaden im Projekt E-Mobility-Hub bei der Planung eines multimodalen Knotenpunkts, der öffentliche Ladeinfrastruktur, ÖPNV und Privatverkehr integriert. Ziel war es, eine zukunftsfähige Ladeinfrastruktur für etwa 50.000 erwartete E-Fahrzeuge bis 2030 zu schaffen und einen Leitfaden zur Nachahmung durch andere Städte zu entwickeln.
Nachhaltige und resiliente Logistiknetzwerke
Das Projekt »Sustainable Network Design« entwickelt neue Methodiken, um Logistiknetzwerke nachhaltiger und resilienter zu gestalten. Dabei werden CO₂-Einsparungen, Kosteneffizienz und Risikominderung durch Simulationen und strategische Analysen integriert. Unternehmen erhalten Tools, um Schwachstellen im Netzwerk zu erkennen und fundierte Entscheidungen für umweltfreundliche und robuste Logistikstrukturen zu treffen.
Projekt ALEES – Netzwerk für die City-Logistik der Zukunft
ALEES untersuchte Einsatzmöglichkeiten elektrisch-automatisierter Fahrzeuge für die Innenstadtbelieferung und adressierte damit früh zentrale Fragen einer emissions- und geräuscharmen urbanen Logistik. Das Fraunhofer IML entwickelte im Projekt insbesondere Konzepte für die IT-Softwarearchitektur und die Vernetzung mehrerer beteiligter Logistikakteure.
FAQ zum Thema Elektrifizierung
Was versteht man unter Elektromobilität?
Elektromobilität bezeichnet den Einsatz von Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb, insbesondere batteriebetriebene Fahrzeuge (BEVs) und Plug-in-Hybride (PHEVs). Sie umfasst auch Technologien wie Ladeinfrastruktur, Energieerzeugung und Batterietechnik. Ziel ist die Reduzierung von Treibhausgasemissionen und die Förderung nachhaltiger Mobilitätslösungen.
Was spricht für Elektromobilität?
Elektromobilität reduziert den CO₂-Ausstoß und trägt zur Bekämpfung des Klimawandels bei. Elektrische Antriebe sind energieeffizienter und verursachen geringere Betriebskosten, da sie weniger wartungsintensiv sind. Zudem verbessert sie die Luftqualität in Städten und fördert die Nutzung erneuerbarer Energien.
Welche Herausforderungen gibt es bei der Elektromobilität?
Eine der größten Herausforderungen ist der Aufbau einer flächendeckenden Ladeinfrastruktur für private und gewerbliche Nutzung. Zudem stellt die begrenzte Reichweite von E-Fahrzeugen und die mangelnde Verfügbarkeit von Batterierohstoffen ein Problem dar. Kosten für Fahrzeuge und Ladeeinrichtungen sind ebenfalls noch hoch, was die Akzeptanz beeinflusst.
Welche Rolle spielt die Ladeinfrastruktur für die Elektromobilität?
Die Ladeinfrastruktur ist zentral, da sie die Nutzung von Elektrofahrzeugen erst alltags- und geschäftstauglich macht. Sie ermöglicht ein zuverlässiges und komfortables Nachladen, sei es privat, öffentlich oder in Unternehmen. Der Ausbau von Schnelllade- und bidirektionalen Technologien verbessert zudem die Netzstabilität und Akzeptanz elektrisch betriebener Fahrzeuge.
Wie entwickelt sich die Elektromobilität?
Die Elektromobilität wächst rapide dank technologischer Innovationen, staatlicher Förderprogramme und steigender Umweltbewusstheit. Bis 2030 wird ein erheblicher Anstieg an Elektrofahrzeugen und der Ausbau erneuerbarer Energien erwartet. Herausforderungen wie Batterietechnologien und Kreislaufwirtschaft werden dabei zunehmend adressiert.
Was versteht man unter Elektrifizierung?
Elektrifizierung beschreibt die Umstellung von Prozessen, Systemen oder Geräten, die bislang mit fossilen Brennstoffen betrieben wurden, auf elektrische Energie. In der Mobilität bedeutet dies den Einsatz von Elektroantrieben bei Fahrzeugen statt Verbrennungsmotoren. Dies ermöglicht eine nachhaltigere Nutzung von Energiequellen und reduziert Emissionen nachhaltig.