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Enerige & Management > Mobilität - E-Highways als Grundstein für die Verkehrswende
Bild: Kai Eckert
MOBILITÄT:
E-Highways als Grundstein für die Verkehrswende
Die begrenzte Reichweite und der Zeitaufwand für die Batterieaufladung sind die größten Hemmnisse bei der Elektromobilität. Schweden will mit elektrifizierten Straßen Abhilfe schaffen.
 
„Die Elektrifizierung des Straßenverkehrs ist ein wichtiger Faktor zur Verringerung der Kohlendioxidemissionen“, sagt Annika Ramsköld, die beim schwedischen Energiekonzern Vattenfall AB den Nachhaltigkeitsbereich leitet.

Bis 2030 sollen nach den Plänen der schwedischen Regierung die CO2-Emissionen im Verkehrssektor um 70 % gegenüber 2010 mit damals 20,1 Mio. t CO2-Äquivalent gesenkt werden. 2016 wurden vom Verkehr 16,7 Mio. t CO2 emittiert, für die Zielerreichung fehlen also noch gut 10 Mio. t. Aufgrund des schon jetzt hohen Bioethanolanteils (E85) bei den Kraftstoffen lässt sich eine weitere CO2-Reduktion in Schweden nur durch die fortschreitende Elektrifizierung der Fahrzeuge erreichen.

Der schwedische Autokonzern Volvo wird ab 2019 neue Pkw-Modelle nur noch mit Elektro- oder Hybridantrieb auf den Markt bringen. Erste Erfolge der Verkehrswende zeigen sich bereits jetzt im Straßenbild. So ist der hohe Tesla-Anteil in der Stockholmer Taxi-Flotte auffällig und auch sonst sieht man im Straßenverkehr der schwedischen Metropole gefühlt dreimal mehr Hybrid- und Elektrofahrzeuge als in deutschen Städten. Diesen Fahrzeugen stehen laut der Infrastruktur-Plattform laddinfra.se 5 874 Ladepunkte an 1 475 Ladestationen zur Verfügung. In Deutschland waren laut Bundesnetzagentur bis Ende August insgesamt rund 6 000 Ladesäulen in Betrieb.

Während Pkw aufgrund der längeren Standzeiten zu Hause, am Arbeitsplatz oder im öffentlichen Raum gut über die konventionelle Ladeinfrastruktur mit Strom versorgt werden können, sind für den Transportsektor andere Lösungen gefragt. „Elvägar“ heißt das schwedische Zauberwort, das ein möglicher Lösungsansatz sein kann. Gemeint sind elektrifizierte Straßen, die die Fahrzeuge direkt mit Energie versorgen können.

Transportsektor kann sich lange Ladezeiten nicht leisten

„Der CO2-Ausstoß von Lkw macht ungefähr ein Viertel der Gesamtemissionen des Straßenverkehrs aus“, sagt Expertin Ramsköld. Für sie kann die Entwicklung von elektrifizierten Straßen ein wichtiges Puzzleteil bei der Verringerung der Emissionen im Verkehrssektor sein.

Gemeinsam mit ihrem Kollegen Robert Lindström stellte Ramsköld in der Stockholmer Konzernzentrale verschiedene Konzepte für elektrifizierte Straßen vor. Vattenfall hatte dazu Journalisten nach Schweden zu einer Pressereise eingeladen. Lindström berichtete von einer induktiven Ladestation für Elektrobusse in Stockholm. An der Endhaltestelle sei eine drahtlose Ladeplattform in die Straße integriert worden, sodass der Bus während einer 15-minütigen Pause vor der Rückfahrt wieder aufgeladen werden kann.

„Damit haben wir gute Erfahrungen gemacht“, sagte Lindström. Auf einer Grafik skizzierte er weitere Electric-Road-Systeme (ERS), die über direkten Kontakt zu einer stromführenden Schiene oder einer Oberleitung die Energie für die Fahrzeuge während der Fahrt bereitstellen können.

Induktionsladung ist kostspielig
 
Von einer induktiven Aufladung hält Gunnar Asplund wenig. „Die Investitionskosten sind sehr hoch und die Energieverluste ebenso“, sagt der frühere Entwicklungschef des schwedisch-schweizerischen Technologiekonzerns ABB. 2009 hat er das Unternehmen Elways AB gegründet und seither sein eigenes ERS-Konzept entwickelt.

Vergleichbar mit einer Carrera-Bahn ziehen auf Asplunds E-Road die Fahrzeuge den Strom aus einer Stromschiene in der Fahrbahnmitte und können damit sowohl den Motor als auch eine kleine Batterie speisen. Um die Sicherheit zu gewährleisten, werden immer nur kleine Teilabschnitte der Straße mit Strom versorgt, immer dann, wenn ein Fahrzeug die Energie benötigt.

Verlässt das Fahrzeug die E-Road, wird der Stromabnehmer eingefahren und der Motor für die weitere Fahrt aus der Batterie mit Energie versorgt. Gemeinsam mit Vattenfall und dem Baukonzern NCC hat Elways in der Nähe des Stockholmer Flughafens Arlanda in diesem Frühjahr eine erste öffentliche Versuchsstrecke seiner E-Road in Betrieb genommen.

 
Das Prinzip Carrera-Bahn für Lkw: Unter dem Fahrzeug klappt ein Stromabnehmer aus und klinkt sich automatisch in die Stromschiene ein
Bild: Kai Eckert


Rund 140 Kilometer nördlich von Stockholm gibt es bereits seit zweieinhalb Jahren ein anderes ERS-Konzept. Auf einem Teilabschnitt der E16 bei Sandviken hat der Siemens-Konzern eine Oberleitung aufgestellt. Hier können elektrische Hybrid-Lkw Strom für den Fahrantrieb beziehen und den Verbrennungsmotor abschalten.

„Gegenüber herkömmlichen Diesel-Lkw können dadurch die Betriebskosten um rund 6 000 Euro gesenkt werden“, erklärt Magnus Ernström von der Region Gävleborg. Derzeit werden auch in Deutschland erste öffentliche Teststrecken mit diesem ERS-Konzept in Schleswig-Holstein (A1), in Hessen (A5) und Baden-Württemberg (B462) ausgestattet.
 
Das von Siemens entwickelte Oberleitungssystem wird in Schweden seit mehr als zwei Jahren getestet. Bauartbedingt lässt es sich aber nur für große Fahrzeuge nutzen
Bild: Siemens

Für Entwickler Asplund hat das Siemens-Konzept aber einen entscheidenden Nachteil: Durch die Stromversorgung über eine Oberleitung ist das Konzept nur für schwere und große Lkw nutzbar. Sein in Arlanda erprobtes Konzept lasse sich hingegen auch von Pkw nutzen und sei bei der Installation günstiger, sagt Asplund.

Zum Beweis zeigt er Fotos von einem Pick-up, an dessen Heck er für Testzwecke einen zusätzlichen Stromabnehmer gebaut hat. Und der Schwede hat einen Traum: Mit seinem Konzept will er eines Tages von Schweden bis nach Spanien fahren können - ganz ohne Tankstopp und ohne Zwischenhalt an einer Ladesäule. Mit einem autonom fahrenden Auto klingt das nach einer entspannten Urlaubsfahrt.

 
Die Stromschiene in der Fahrbahnmitte fügt sich problemlos in die Straße ein und soll auch für Motorradfahrer und Fußgänger kein Hindernis sein
Bild: Kai Eckert


Bis dahin ist es aber noch ein langer Weg. Fest steht zumindest, dass er möglich ist. Nach Berechnungen der schwedischen Verkehrsbehörde Trafikverket würde der jährliche Strombedarf um 25 Mrd. kWh steigen, führen alle Fahrzeuge in Schweden mit Elektroantrieb. Dies entspricht rund 16 % der jährlichen Stromerzeugung und würde sich mit den Ausbauplänen für die Windenergie in Schweden decken.
 

Kai Eckert
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Mittwoch, 24.10.2018, 11:41 Uhr

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