Nachhaltig unterwegs durch ELISA

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Mit dem neuen Projekt ELISA f├╝r eine elektrische Autobahn wird derzeit eine innovative Methode getestet. Aber wie genau funktioniert der sogenannte eHighway?

Nachhaltig und umweltfreundlich: Das Pilotprojekt ELISA

Das Aktionsprogramm Klimaschutz bietet zahlreiche neue Ans├Ątze, um die gew├╝nschte Verkehrswende herbeizuf├╝hren und die Stra├čen m├Âglichst schnell zukunftsf├Ąhig zu gestalten. Auch das Pilotprojekt ELISA ist Teil der geplanten Umsetzung und steht f├╝r einen Feldversuch zur Erprobung einer rein elektrischen Autobahn. Aber wie genau soll dies in der Praxis m├Âglich sein und mit welchen Mitteln l├Ąsst sich eine derartige Technik in die vorhandenen Logistiksysteme einbinden?

Tests des Bundesministeriums f├╝r Umwelt

Mit dem Projekt selbst wird der Startschuss f├╝r einen Test gegeben, um die Funktionalit├Ąt und die M├Âglichkeiten f├╝r einen nachhaltigen G├╝tertransport zu erproben. Durch die gro├čen Mengen an Lastkraftwagen auf deutschen Autobahnen wird der damit verbundene Aussto├č zu einem immer gr├Â├čeren Problem, weshalb politische Ma├čnahmen zur Reduzierung erprobt werden. Mit dem Projekt ELISA wird daher erstmalig versucht, die L├Âsung auf der Stra├če selbst zu finden und hierzu nicht auf die Schiene auszuweichen.

Hierzu sollen die gro├čen G├╝tertransporte vollst├Ąndig elektrifiziert werden, was durch f├╝nf testweise bereitgestellte Oberleitungs-Hybrid-LKWs funktionieren soll. ├ťber diese Leitungen findet w├Ąhrend der Fahrt die Energieversorgung statt, um ohne lange Lade- und Ruhezeiten f├╝r eine schnelle Weiterleitung der auszustellenden Frachten gesorgt werden kann. Der Stromverbrauch steigt auf diese Weise zwar etwas auf der Autobahn an, die damit eingesparten Schadstoffe verbessern die ├ľkobilanz in dieser Hinsicht allerdings deutlich.

Video: eHighway ELISA – OH-Lkw auf der A 5

Aufteilung in zwei Teilprojekte

Um die genauen Funktionen und M├Âglichkeiten exakt ermitteln zu k├Ânnen, ist das Projekt in zwei Teilphasen aufgeteilt. In der ersten Projektphase wurde auf der A5 zwischen Langen/M├Ârfelden und Weiterstadt eine Strecke von 10 Kilometern zum elektrischen Testgebiet, um die vorhandenen Strukturen m├Âglichst genau analysieren zu k├Ânnen. Gemeinsam mit der Technischen Universit├Ąt Darmstadt wurden innerhalb von 2 Jahren die dazu n├Âtigen Oberleitungen errichtet, um die LKWs auf der Fahrbahn anschlie├čend mit Strom versorgen zu k├Ânnen.

Nach der in Phase 1 abgeschlossenen Entstehung der Strecke, besch├Ąftigt sich die zweite Phase bereits mit dem Test in der Praxis. Hierbei sollen bis Ende 2022 die verkehrs- und energietechnischen M├Âglichkeiten erprobt werden, um f├╝r einen m├Âglichen Ausbau des Systems vorzusorgen. Sollten die dabei durchgef├╝hrten Tests zu den gew├╝nschten Erfolgen f├╝hren, kann das Projekt durchaus auch auf weitere Teile des deutschen Autobahnsystems ausgeweitet werden.

Der erste eHighway Deutschlands

Durch die Umsetzung des Projekts entsteht in Deutschland der erste richtige eHighway, der die Oberzentren Darmstadt und Frankfurt am Main miteinander verbindet. Auch vor der Testphase stellte diese Umgebung bereits eine wichtige Handelsstrecke dar, um verschiedenste G├╝ter zwischen den St├Ądten und dem Frankfurter Flughafen sowie vielen anderen Punkten transportieren zu k├Ânnen. Mit einer Summe von 14,6 Millionen wurde daher nun versucht, diesen Abschnitt elektrisch zu testen und das volle Potenzial zu ermitteln.

Mit einer hohen Verkehrsdichte und vielen wichtigen Transporten geh├Ârte die Strecke vor der Umr├╝stung zur Testphase zu den verkehrstechnischen Ballungsr├Ąumen, was sich durch ELISA nun jedoch ge├Ąndert hat. Die Elektrifizierung der Umgebung sorgt auf dieser Grundlage daf├╝r, dass sich die CO2-Bilanz f├╝r diese Umgebung deutlich verbessert und dennoch ausreichend M├Âglichkeiten f├╝r die Bew├Ąltigung der n├Âtigen Transporte zur Verf├╝gung stehen.

Durch die Umsetzung des Projekts entsteht in Deutschland der erste richtige eHighway, der die Oberzentren Darmstadt und Frankfurt am Main miteinander verbindet.

Durch die Umsetzung des Projekts entsteht in Deutschland der erste richtige eHighway, der die Oberzentren Darmstadt und Frankfurt am Main miteinander verbindet.(#04)

Elektrische Antriebe f├╝r Nutzfahrzeuge

Eines der gr├Â├čten Probleme ist in dieser Hinsicht allerdings, dass ein reiner Elektromotor bei LKWs und G├╝tertransporten nicht sehr effizient ist. Durch einen regelm├Ą├čigen Einsatz bleiben die Kapazit├Ąten f├╝r ein mehrst├╝ndiges Laden meist aus, weshalb die Fahrzeuge ├╝ber einen stetigen Stromfluss verf├╝gen m├╝ssen. Im Projekt ELISA wird dies durch die Oberleitungen m├Âglich, die allerdings mit sehr viel Kosten- und Arbeitsaufwand errichtet werden mussten.

Ob die Struktur der Oberleitungen hierbei zu einer langfristigen Option werden kann, wird sich wohl erst in den kommenden Jahren zeigen. Besonders w├Ąhrend der Testphase ist das Risiko noch gro├č, dass die Anlagen nicht mehr durchg├Ąngig funktionieren und auf dieser Grundlage weitere Gefahren erstellen. Auch das Einhalten der vorhandenen Fristen w├Ąre somit nicht mehr m├Âglich, wodurch die Nutzfahrzeuge unbrauchbar w├Ąren. F├╝r die Verbesserung und Anwendung einer derartigen Systematik ist daher entscheidend, ├╝ber eine gewisse Funktionssicherheit zu verf├╝gen.

So funktioniert die E-Technik bei Lastwagen

Auch wenn die Struktur der Oberleitungen rund um das ELISA Projekt durchaus einfach klingt, steckt hinter der Umsetzung eine sehr komplexe Technik. Hierzu wird entlang der Autobahn eine Oberleitungsanlage mit zwei Fahrdr├Ąhten oberhalb des rechten Fahrstreifens errichtet. Mittels Sensoren im Dach des Fahrzeugs wird hierbei erkannt, wenn sich der LKW unter einer Oberleitung befindet, sodass der Stromabnehmer automatisiert ausgefahren wird. Anschlie├čend wird das Fahrzeug dann durch die Oberleitungen mit neuem Strom versorgt und bleibt somit fahrt├╝chtig.

Beim Verlassen der Teststrecke ist durch das schnelle Laden des Fahrzeugs meist wieder ausreichend Ladung vorhanden, um auch gr├Â├čere Touren bew├Ąltigen zu k├Ânnen. Damit diese Strategie allerdings auch bei weiter entfernten Strecken aufgeht, m├╝ssen mehr Oberleitungen auf den Autobahnen verteilt werden, um den Ladeprozess an vielen Orten durchzuf├╝hren. Bis dahin wird es n├Âtig sein, bei leeren Batterien einen Dieselgenerator zuzuschalten und den elektrischen Antrieb auf diese Weise zu erg├Ąnzen.

ELISA stellt daher eine durchaus zukunftsf├Ąhige Struktur im Verkehrsmanagement dar, um die Elektrifizierung auf den Autobahnen zu beschleunigen.

ELISA stellt daher eine durchaus zukunftsf├Ąhige Struktur im Verkehrsmanagement dar, um die Elektrifizierung auf den Autobahnen zu beschleunigen.

Innovationen fernab der Schiene

ELISA stellt daher eine durchaus zukunftsf├Ąhige Struktur im Verkehrsmanagement dar, um die Elektrifizierung auf den Autobahnen zu beschleunigen. In der Logistikbranche erm├Âglicht dies daher eine Nutzung der vorhandenen Strukturen, ohne mit den eigenen Transporten auf die Schiene auszuweichen und auf neue Mittel der Fortbewegung zur├╝ckzugreifen. Durch das Projekt ELISA soll es somit m├Âglich sein, die bereits heute vorhandenen Lastkraftwagen innovativer zu gestalten, um nachhaltig und mobil auf deutschen Stra├čen unterwegs zu sein.

Haben sich die Systeme erst einmal etabliert, wird durch ELISA auch eine deutlich g├╝nstigere und strukturiertere Planung m├Âglich. Durch die F├Ârderungen aus der Politik muss somit kaum noch Benzin oder Diesel getankt werden, sodass der n├Âtige Strom zum Fahren direkt durch die Oberleitungen ├╝bertragen wird. Der bisherige Feldversuch schafft dies zwar nur in einem begrenzten Rahmen, mit einem ELISA System auf allen Autobahnen in Deutschland k├Ânnen so allerdings zahlreiche Kostenpunkte und logistische Schwierigkeiten vermieden werden.

Was geschieht bei Stromausf├Ąllen?

Um durch die Anlagen rund um das ELISA System eine gewisse Sicherheit zu erm├Âglichen, sind diese auf zahlreiche Sonderf├Ąlle angepasst. Mit einem integrierten Enteiser wird beispielsweise vermieden, dass die Oberleitungen bei Schnee und Eis nicht mehr funktionsf├Ąhig sind und die Funktionalit├Ąt der geplanten Abl├Ąufe gef├Ąhrden w├╝rden. Bei derartigen Situationen steht zwar zur Not auch der Dieselgenerator zur Verf├╝gung, auf dem Weg zur Emissionsfreiheit soll jedoch genau auf diesen verzichtet werden.

Sollte es bei Abfahrten zu st├Ąrkeren Bremsvorg├Ąngen kommen, wird in Kombination mit den vorhandenen Oberleitungen sogar noch zus├Ątzlicher Strom produziert. Dieser entsteht durch die starke Reibung und l├Ąsst sich direkt zum Laden der Batterien verwenden. Auf diese Weise l├Ąsst sich die Kapazit├Ąt der vorhandenen Anlagen weiter steigern, um den klassischen Verbrauch der ELISA Anlage zu reduzieren und somit auch einen geringeren Stromverbrauch zu erzielen.

Hessen mobil hat sich dem Projekt auf dieser Grundlage gewidmet, um die eigenen Projekte durch innovative Erkenntnisse zu erg├Ąnzen und moderne Strukturen zu planen.

Hessen mobil hat sich dem Projekt auf dieser Grundlage gewidmet, um die eigenen Projekte durch innovative Erkenntnisse zu erg├Ąnzen und moderne Strukturen zu planen.

Hessen als perfektes Testgebiet

Hessen mobil hat sich dem Projekt auf dieser Grundlage gewidmet, um die eigenen Projekte durch innovative Erkenntnisse zu erg├Ąnzen und moderne Strukturen zu planen. Mit einem Fokus auf die Ausarbeitung von Planungen sowie die anschlie├čende Errichtung der Infrastrukturanlagen passt das ELISA System perfekt in das T├Ątigkeitsfeld von Hessen mobil. F├╝r die Entwicklung von Mobilit├Ątssystemen f├╝r die Zukunft und eine Verbesserung der logistischen Situation auf deutschen Stra├čen steht somit genau der richtige Partner zur Verf├╝gung.

Durch die wichtige und hochfrequentierte Lage zugleich wird zudem ein guter Anreiz geschaffen, um im Betrieb selbst auf eine elektrische L├Âsung zu setzen und somit von exklusiven F├Ârderungen zu profitieren. Rund um die Umgebung der aktuellen Teststrecke ergeben sich daher viele weitere Optionen, nach einer erfolgreichen Pilotphase auch einen weiteren Ausbau durchzuf├╝hren und die rund 230 bisher bestehenden Masten mit innovativen L├Âsungen zu erg├Ąnzen.

Die Ziele des Feldversuchs von ELISA

Genau dies ist auch das Ziel, um die Stra├čen durch den Feldversuch ein ganzes St├╝ck schadstoff├Ąrmer zu gestalten und daher auf ein vollkommen neues Verkehrsmanagement zu sorgen. Zudem soll f├╝r die Planungen in logistischen Betrieben ein wirkungsvoller Anreiz geschaffen werden, um selbst den Weg der Elektrifizierung zu w├Ąhlen und auf moderne Systeme zur├╝ckzugreifen. Aus diesem Grund wird w├Ąhrend der Testphase genau ermittelt, welche Vorteile rund um die neuen Systeme vorhanden sind und an welcher Stelle noch Optimierungsbedarf besteht.

ELISA ist daher ein zukunftsf├Ąhiges Projekt, um f├╝r eine Mobilit├Ąt zu sorgen, die den Anspr├╝chen der Nachhaltigkeit und Umweltvertr├Ąglichkeit gerecht zu werden. Die Technik entwickelt sich auch in diesem Bereich stetig weiter und erm├Âglicht einen modernen Einsatz zahlreicher Systeme. F├╝r ein schnelleres und moderneres Vorankommen auf der Stra├če entstehen f├╝r Speditionen daher viele neue M├Âglichkeiten, auf eine vollkommene Elektrifizierung zu setzen und die gew├╝nschte Verkehrswende auf deutschen Stra├čen zu erreichen.

Video: Erste deutsche Elektro-Autobahn ├Âffnet f├╝r Lkw | n-tv<7h2>

Eine Grundlage f├╝r die Zukunft?

Ob die Testphase von ELISA erfolgreich ausf├Ąllt, wird sich erst im Jahr 2022 zeigen. Bereits heute wird durch den Feldversuch allerdings deutlich, dass die Elektromobilit├Ąt nicht nur f├╝r den privaten Fahrzeugverkehr eine gute L├Âsung darstellt, sondern auch den G├╝tertransport bereichern kann. Dies ist durch die Gr├Â├če und notwendige Flexibilit├Ąt der Fahrzeuge zwar nicht so einfach, wird durch das Prinzip der Oberleitungen jedoch mit einer funktionalen Struktur verbunden.

F├╝r moderne Speditionen stellt die Verbindung mehrerer Komponenten auch in Zukunft daher eine perfekte Grundlage dar, um effizient und innovativ zu arbeiten. Das Laden w├Ąhrend des Fahrens, die Kontrollen auf der Tour und die stetige Bereitschaft bei der Arbeit stellen nur einige der neusten Entwicklungen dar, die den logistischen Alltag noch flexibler gestalten. ELISA schlie├čt als systemische L├Âsung exakt und unkompliziert in diesen Bereich an und erm├Âglicht auf diese Weise eine elektrische und m├Âglichst emissionsfreie Zukunft auf der Autobahn.


Bildnachweis:┬ęShutterstock-Titelbild: XXLPhoto-#01: Maren Winter -#02: _XXLPhoto -#03: A.Freund

About Author

Marius Beilhammer

Marius Beilhammer Jahrgang 1969, studierte Journalismus in Bamberg. Er schreibt bereits viele Jahre f├╝r technische Fachmagazine, au├čerdem als freier Autor zu verschiedensten Markt- und Businessthemen. Als fr├Ąnkische Frohnatur findet er bei seiner Arbeit stets die Balance zwischen Leichtigkeit und umfassendem Know-how durch seine ausgepr├Ągte Affinit├Ąt zur Technik.

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