Masterarbeit (m/w/d): Simulation und Optimierung von batterie-elektrischen Lkw in Europa

Das Fraunhofer ISI in Karlsruhe ist ein weltweit anerkanntes Exzellenzzentrum der Innovationsforschung. Durch die unterschiedlichen Schwerpunkte unserer neun Abteilungen bearbeiten wir zentrale Fragestellungen der Innovationsdynamik und Systemtransformation interdisziplinär und aus einer ganzheitlichen Perspektive. Das Institut bietet einmalige Möglichkeiten der Anwendung und Entwicklung von neuen Ansätzen in der Innovationsforschung. Es hat eine enge Anbindung an zahlreiche Universitäten und Forschungseinrichtungen im In- und Ausland. Durch unsere führende Position in der theorie- und evidenzbasierten Beratung haben unsere Mitarbeitenden einzigartige Zugänge zu nationalen und internationalen Stakeholdern in Politik und Wirtschaft.

Die Stelle ist im Geschäftsfeld Energiewirtschaft in der Abteilung Energietechnologien und Energiesysteme angesiedelt und ab dem 16.01.2026 zu besetzen. 

Die Elektrifizierung des Straßengüterverkehrs spielt eine zentrale Rolle bei der Erreichung der europäischen Klimaschutzziele. Mit den geplanten CO₂-Flottengrenzwerten für Lkw-Neuzulassungen von -90 % bis 2040 steht die Branche vor einem tiefgreifenden Wandel, und alle europäischen Hersteller haben in der Zwischenzeit batterie-elektrische Modelle der ersten oder zweiten Generation auf dem Markt. Der Serieneinsatz und Praxisprojekte unterstreichen dabei die grundsätzliche technische Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit für die Umstellung von Diesel-Lkw auf batterie-elektrische Pendants, allerdings ergeben sich auch neue Hürden in der Einsatz- und Tourenplanung oder neue Fragestellung beim Kauf der Fahrzeuge.

Im Rahmen der ausgeschrieben Masterarbeit sollen diese Aspekte systematisch untersucht werden, um Potenziale und Grenzen von batterie-elektrischen Lkw in verschiedenen Einsatzszenarien aufzuzeigen. Hierfür können vorhandene Mobilitätsdaten und Modelle des Fraunhofer ISI genutzt werden. Die Bearbeitung erfolgt in enger Abstimmung mit den Mitarbeitenden des Instituts und ist in laufende Forschungsprojekte zur Elektrifizierung des Straßengüterverkehrs in Deutschland und Europa eingebunden. Je nach Interesse sind folgende Themenschwerpunkte möglich:

1. Kostenoptimierter Betrieb von batterie-elektrischen Lkw über den Einsatzzyklus, mit Fokus auf der Wahl geeigneter Batteriechemien (bspw. NMC, LFP, oder Natrium-Ionen) und Batteriegrößen im Zusammenspiel mit unterschiedlichen Ladestrategien oder zukünftigen Betriebskonzepten (bspw. autonomer Betrieb).
2. Tourenplanung und -optimierung für batterie-elektrische Lkw unter Berücksichtigung spezifischer Einsatzanforderungen wie Ladezeiten oder Anlieferfenster sowie unterschiedlicher Zielgrößen (bspw. maximale Elektrifizierung oder minimale Gesamtbetriebskosten).