Feldversuch eHighway Schleswig-Holstein

E-Mobilität

Bedeutung und Anteil in Deutschland

Die Mobilität der Zukunft wird mittlerweile vielerorts diskutiert. Hierbei kommt der Elektromobilität (E-Mobilität) mit alternativen Antrieben eine immens wichtige Rolle zu. E-Mobilität in Deutschland ist in den unterschiedlichen Verkehrsmitteln verschieden weit entwickelt und verbreitet. Im Schienenverkehr sind laut BMVI knapp 60 Prozent des Schienennetzes elektrifiziert, rund 90 Prozent der Verkehrsleistung über die Schiene wird elektrisch erbracht. Hauptlieferant der elektrischen Energie bei den Bahnen sind Oberleitungen.

Dagegen beträgt der Anteil von reinen Elektroautos am gesamten PKW-Bestand in Deutschland nach Angaben des Kraftfahrt-Bundesamtes lediglich knapp 0,07 Prozent. Zählt man auch Hybridautos dazu, so steigt der Anteil auf ungefähr 0,4 Prozent. Größte Nachteile batteriebetriebener Elektrokraftfahrzeuge sind lange Ladezeiten und im Vergleich mit konventionellen Antrieben geringe Reichweiten. Doch wird kontinuierlich an der Herausforderung „Elektroauto“ geforscht, um PKW mit Elektromotoren zu einer echten Konkurrenz zu Fahrzeugen mit konventionellen Antrieben zu machen.

Im Güterverkehr auf der Straße ist derzeit noch kein rein batteriebasiertes Konzept im Einsatz, das größere Entfernungen überbrücken kann. Im innerstädtischen oder innerbetrieblichen Verteilerverkehr gibt es allerdings erste Beispiele für den Einsatz von Klein-Elektrolastkraftwagen, z. B. setzt ein Paketdienstleister im Stuttgarter Stadtgebiet solche Fahrzeuge ein.

Schwierigkeiten bereiten besonders im Güterverkehr noch Größe und Gewicht der notwendigen Batterien ebenso wie lange Ladezeiten. Hier kann der eHighway mit einer stetigen Stromversorgung über Oberleitungen sowie einem Hybridantrieb für oberleitungsfreie Streckenabschnitte eine gute Alternative auch für längere Strecken bieten. Die Aufladung einer Fahrbatterie kann dabei ebenfalls über die Oberleitung erfolgt, sodass lange Stand- und Ladezeiten vermieden werden.

Verschiedene Ansätze

Elektromotoren können mittels verschiedener Energiequellen betrieben werden. In Deutschland am verbreitetsten ist ein Hybridantrieb aus Verbrennungsmotor, Elektromotor und Batterie. Es gibt außerdem rein batteriebasierte Konzepte, bei denen der Motor den Strom aus einer Batterie an Bord des Fahrzeugs bezieht. Diese Batterie muss allerdings regelmäßig, beispielsweise an Ladesäulen, wieder aufgeladen werden.

Ein derzeit noch wenig verbreitetes Konzept ist der Antrieb mit Brennstoffzellen. Diese erzeugen aus Wasserstoff oder Methanol elektrische Energie und laden damit die Batterie eines Fahrzeugs auf, das durch einen Elektromotor in Bewegung gesetzt wird. Auch Erdgas stellt eine sehr viel umweltfreundlichere, wenn auch per se nicht schadstofffreie, Alternative zum klassischen Verbrennungsmotor dar. Zudem gibt es Ansätze künstliches Erdgas aus Wasserstoff und CO2 zu erzeugen.

Das Oberleitungssystem des eHighways ist flexibel und kann mit den verschiedenen Antriebsarten kombiniert werden. Im Projekt FESH werden die eLKW im Wesentlichen mit Hybridantrieben aus Batterie, Elektromotor und Dieselmotor ausgestattet. In einem Feldversuch in Kalifornien, USA, wird auch eine Kombination der Oberleitung mit einem gasbetriebenen LKW sowie mit einem rein batteriebasierten LKW testen.

Weltweit gibt es verschiedene Forschungen zu elektrisch angetriebenem Güterverkehr. Weitere Ansätze neben dem Betrieb mit Oberleitungen umfassen den Antrieb mittels einer Stromschiene in der Fahrbahn oder über Induktion.