Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

Projekt

Spatiotemporal Analysis of Electric Truck Charging in Europe (VESUVIO)

Die Klimaschutzziele der Europäischen Union – eine Reduktion der Treibhausgasemissionen um 55 Prozent bis 2030 und Klimaneutralität bis 2050 – erfordern eine schnelle Transformation des Sektors Güterverkehr. Die Elektrifizierung schwerer Nutzfahrzeuge sowie der Markthochlauf von elektrischen Lkw sind ein zentraler Bestandteil dieser Bestrebungen. Allerdings stellen der großflächige Aufbau von Ladeinfrastruktur an öffentlichen und privaten Standorten sowie deren Integration in das bestehende Stromnetz erhebliche Herausforderungen dar.

Dieses Forschungsprojekt hat zum Ziel, diesen Herausforderungen durch die Entwicklung des Modells VESUVIO (Vehicle Energy Systems Utilizing Visualized Infrastructure Optimization) zu begegnen. Das Model liefert umfassende Erkenntnisse über die regionale und zeitliche Stromnachfrage durch elektrische Lkw in Europa und bewertet die lokale Netzintegration in das Stromnetz sowie die Passfähigkeit für diese zusätzliche Nachfrage. Damit unterstützt VESUVIO die Umsetzung der AFIR (Alternative Fuels Infrastructure Regulation) und der CTCI (Clean Transport Corridor Initiative), indem potenzielle Engpässe oder Hotspots identifiziert sowie der standortspezifische Bedarf quantifiziert werden, um die Standortwahl und Auslegung zu unterstützen.

Die gewonnenen Erkenntnisse bieten eine evidenzbasierte Entscheidungsgrundlage für politische Entscheidungsträger, Energieversorger und Infrastrukturbetreiber, um eine effiziente und zuverlässige Elektrifizierung des Güterverkehrs sicherzustellen.

Die Entwicklung des VESUVIO-Basismodells wurde vom International Council on Clean Transportation (ICCT) im Zeitraum von Juni 2025 bis Juni 2026 beauftragt. Das Vorhaben gliedert sich in zwei Phasen: Ladeprofile und Nachfrageprognosen (Phase-I) sowie die Regionale Netzintegration (Phase-II). Künftige Modellentwicklungen sollen langfristig weitere Nachfragesektoren oder Fahrzeugsegmente über schwere Nutzfahrzeuge hinaus abdecken.

Projektziele und -ergebnisse

Alle ausklappen Alle einklappen

  • Phase-I umfasst die Entwicklung eines Python-basierten Modells zur (zeitlich und regional) hochaufgelösten Abschätzung der Stromnachfrage durch elektrische Lkw in Europa (EU-27, EFTA, UK). Das Modell berücksichtigt Markthochlaufszenarien, Flottenstrukturen, Muster im Tourenprofil sowie das Ladeverhalten verschiedener Einsatztypen (Stadt-, Regional- und Fernverkehr).

    Das Modell erzeugt dafür Lastprofile (in 15-Minuten-Schritten für eine durchschnittliche Woche) und regionalisiert diese anhand eines hexagonalen Rasters. So ermöglicht es die Identifikation von Standorten mit hohem Bedarf, etwa entlang bedeutender Transportkorridore und an wichtigen Logistikknotenpunkten. Das Modell integriert Daten aus Güterverkehrsmodellen, agentenbasierten Simulationen, nationalen Statistiken sowie Infrastrukturplänen wie der AFIR (Alternative Fuels Infrastructure Regulation).

    Zu den erwarteten Ergebnissen zählen:

    • ein szenario-basiertes Simulationsmodell zur Abschätzung der Stromnachfrage mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung
    • offene Datensätze und zentrale Annahmen zum Einsatz elektrischer Lkw und deren Ladeverhalten
    • ein validiertes, modulares Stromnachfragemodell für elektrische Lkw, das laufend aktualisiert werden kann
    • regionale Karten zu Energiebedarfen, die über interaktive Dashboards zugänglich sind
    • Abschlussbericht zu »charging load profiles and demand estimation«

  • Phase-II bewertet, ob die regionalen Stromnetze den künftigen Strombedarf in ausgewählten europäischen Regionen decken können. Regionen mit hohem Bedarf und öffentlich verfügbaren Netzdaten werden priorisiert – etwa Teile von Irland, dem Vereinigten Königreich, Portugal, Spanien und Norwegen. Die Analyse zielt darauf ab, die prognostizierten Lastkurven durch elektrische Lkw mit der Kapazität der Mittelspannungsnetze auf Umspannwerksebene zu vergleichen.

    Zu den erwarteten Ergebnissen zählen:

    • Bewertungen der Netzkapazität und bestehender Engpässe auf Umspannwerksebene
    • Identifikation von Ausbaubedarfen in netzkritischen Regionen
    • regionale und länderübergreifende Empfehlungen für die Infrastrukturplanung
    • Abschlussbericht zu »grid readiness and planning strategies«

  • VESUVIO

    Interaktives Dashboard zur regionalen Energienachfrage batterie-elektrischer Lkw im Jahr 2035 (Pre-Release 04/2026)

    zum Dashboard

     

    • Link, S.; Speth, D.; Plötz, P. (2026): Spatiotemporal Analysis of Electric Truck Charging in Europe (VESUVIO) – Parameter documentation. Version V1. Karlsruhe. Fraunhofer ISI. https://doi.org/10.24406/publica-8186
    • Link, S.; Plötz, P.; Speth, D.; Alonso-Villar, A.; Basma, H. (2026 – under review): Spatiotemporal Analysis of Electric Truck Charging in Europe – PART I: Demand-side modeling. Technical Report. International Council on Clean Transportation. Fraunhofer ISI.
    • Plötz, P.; Thoma, J.; Link, S.; Speth, D.; Alonso-Villar, A.; Basma, H. (2026 – under review): Spatiotemporal Analysis of Electric Truck Charging in Europe – PART II: Grid assessments. Technical Report. International Council on Clean Transportation. Fraunhofer ISI.