Nachhaltig unterwegs durch ELISA

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Mit dem neuen Projekt ELISA für 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 Ansätze, um die gewünschte Verkehrswende herbeizuführen und die Straßen möglichst schnell zukunftsfähig zu gestalten. Auch das Pilotprojekt ELISA ist Teil der geplanten Umsetzung und steht für einen Feldversuch zur Erprobung einer rein elektrischen Autobahn. Aber wie genau soll dies in der Praxis möglich sein und mit welchen Mitteln lässt sich eine derartige Technik in die vorhandenen Logistiksysteme einbinden?

Tests des Bundesministeriums für Umwelt

Mit dem Projekt selbst wird der Startschuss für einen Test gegeben, um die Funktionalität und die Möglichkeiten für einen nachhaltigen Gütertransport zu erproben. Durch die großen Mengen an Lastkraftwagen auf deutschen Autobahnen wird der damit verbundene Ausstoß zu einem immer größeren Problem, weshalb politische Maßnahmen zur Reduzierung erprobt werden. Mit dem Projekt ELISA wird daher erstmalig versucht, die Lösung auf der Straße selbst zu finden und hierzu nicht auf die Schiene auszuweichen.

Hierzu sollen die großen Gütertransporte vollständig elektrifiziert werden, was durch fünf testweise bereitgestellte Oberleitungs-Hybrid-LKWs funktionieren soll. Über diese Leitungen findet während der Fahrt die Energieversorgung statt, um ohne lange Lade- und Ruhezeiten für 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 Ökobilanz in dieser Hinsicht allerdings deutlich.

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

Aufteilung in zwei Teilprojekte

Um die genauen Funktionen und Möglichkeiten exakt ermitteln zu können, ist das Projekt in zwei Teilphasen aufgeteilt. In der ersten Projektphase wurde auf der A5 zwischen Langen/Mörfelden und Weiterstadt eine Strecke von 10 Kilometern zum elektrischen Testgebiet, um die vorhandenen Strukturen möglichst genau analysieren zu können. Gemeinsam mit der Technischen Universität Darmstadt wurden innerhalb von 2 Jahren die dazu nötigen Oberleitungen errichtet, um die LKWs auf der Fahrbahn anschließend mit Strom versorgen zu können.

Nach der in Phase 1 abgeschlossenen Entstehung der Strecke, beschäftigt sich die zweite Phase bereits mit dem Test in der Praxis. Hierbei sollen bis Ende 2022 die verkehrs- und energietechnischen Möglichkeiten erprobt werden, um für einen möglichen Ausbau des Systems vorzusorgen. Sollten die dabei durchgeführten Tests zu den gewünschten Erfolgen führen, 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 Güter zwischen den Städten und dem Frankfurter Flughafen sowie vielen anderen Punkten transportieren zu können. 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 gehörte die Strecke vor der Umrüstung zur Testphase zu den verkehrstechnischen Ballungsräumen, was sich durch ELISA nun jedoch geändert hat. Die Elektrifizierung der Umgebung sorgt auf dieser Grundlage dafür, dass sich die CO2-Bilanz für diese Umgebung deutlich verbessert und dennoch ausreichend Möglichkeiten für die Bewältigung der nötigen Transporte zur Verfügung 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 für Nutzfahrzeuge

Eines der größten Probleme ist in dieser Hinsicht allerdings, dass ein reiner Elektromotor bei LKWs und Gütertransporten nicht sehr effizient ist. Durch einen regelmäßigen Einsatz bleiben die Kapazitäten für ein mehrstündiges Laden meist aus, weshalb die Fahrzeuge über einen stetigen Stromfluss verfügen müssen. Im Projekt ELISA wird dies durch die Oberleitungen möglich, 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 während der Testphase ist das Risiko noch groß, dass die Anlagen nicht mehr durchgängig funktionieren und auf dieser Grundlage weitere Gefahren erstellen. Auch das Einhalten der vorhandenen Fristen wäre somit nicht mehr möglich, wodurch die Nutzfahrzeuge unbrauchbar wären. Für die Verbesserung und Anwendung einer derartigen Systematik ist daher entscheidend, über eine gewisse Funktionssicherheit zu verfügen.

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 Fahrdrähten 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. Anschließend wird das Fahrzeug dann durch die Oberleitungen mit neuem Strom versorgt und bleibt somit fahrtüchtig.

Beim Verlassen der Teststrecke ist durch das schnelle Laden des Fahrzeugs meist wieder ausreichend Ladung vorhanden, um auch größere Touren bewältigen zu können. Damit diese Strategie allerdings auch bei weiter entfernten Strecken aufgeht, müssen mehr Oberleitungen auf den Autobahnen verteilt werden, um den Ladeprozess an vielen Orten durchzuführen. Bis dahin wird es nötig sein, bei leeren Batterien einen Dieselgenerator zuzuschalten und den elektrischen Antrieb auf diese Weise zu ergänzen.

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

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

Innovationen fernab der Schiene

ELISA stellt daher eine durchaus zukunftsfähige Struktur im Verkehrsmanagement dar, um die Elektrifizierung auf den Autobahnen zu beschleunigen. In der Logistikbranche ermöglicht dies daher eine Nutzung der vorhandenen Strukturen, ohne mit den eigenen Transporten auf die Schiene auszuweichen und auf neue Mittel der Fortbewegung zurückzugreifen. Durch das Projekt ELISA soll es somit möglich sein, die bereits heute vorhandenen Lastkraftwagen innovativer zu gestalten, um nachhaltig und mobil auf deutschen Straßen unterwegs zu sein.

Haben sich die Systeme erst einmal etabliert, wird durch ELISA auch eine deutlich günstigere und strukturiertere Planung möglich. Durch die Förderungen aus der Politik muss somit kaum noch Benzin oder Diesel getankt werden, sodass der nötige Strom zum Fahren direkt durch die Oberleitungen übertragen wird. Der bisherige Feldversuch schafft dies zwar nur in einem begrenzten Rahmen, mit einem ELISA System auf allen Autobahnen in Deutschland können so allerdings zahlreiche Kostenpunkte und logistische Schwierigkeiten vermieden werden.

Was geschieht bei Stromausfällen?

Um durch die Anlagen rund um das ELISA System eine gewisse Sicherheit zu ermöglichen, sind diese auf zahlreiche Sonderfälle angepasst. Mit einem integrierten Enteiser wird beispielsweise vermieden, dass die Oberleitungen bei Schnee und Eis nicht mehr funktionsfähig sind und die Funktionalität der geplanten Abläufe gefährden würden. Bei derartigen Situationen steht zwar zur Not auch der Dieselgenerator zur Verfügung, auf dem Weg zur Emissionsfreiheit soll jedoch genau auf diesen verzichtet werden.

Sollte es bei Abfahrten zu stärkeren Bremsvorgängen kommen, wird in Kombination mit den vorhandenen Oberleitungen sogar noch zusätzlicher Strom produziert. Dieser entsteht durch die starke Reibung und lässt sich direkt zum Laden der Batterien verwenden. Auf diese Weise lässt sich die Kapazität 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 ergänzen und moderne Strukturen zu planen.

Hessen mobil hat sich dem Projekt auf dieser Grundlage gewidmet, um die eigenen Projekte durch innovative Erkenntnisse zu ergänzen 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 ergänzen und moderne Strukturen zu planen. Mit einem Fokus auf die Ausarbeitung von Planungen sowie die anschließende Errichtung der Infrastrukturanlagen passt das ELISA System perfekt in das Tätigkeitsfeld von Hessen mobil. Für die Entwicklung von Mobilitätssystemen für die Zukunft und eine Verbesserung der logistischen Situation auf deutschen Straßen steht somit genau der richtige Partner zur Verfügung.

Durch die wichtige und hochfrequentierte Lage zugleich wird zudem ein guter Anreiz geschaffen, um im Betrieb selbst auf eine elektrische Lösung zu setzen und somit von exklusiven Förderungen zu profitieren. Rund um die Umgebung der aktuellen Teststrecke ergeben sich daher viele weitere Optionen, nach einer erfolgreichen Pilotphase auch einen weiteren Ausbau durchzuführen und die rund 230 bisher bestehenden Masten mit innovativen Lösungen zu ergänzen.

Die Ziele des Feldversuchs von ELISA

Genau dies ist auch das Ziel, um die Straßen durch den Feldversuch ein ganzes Stück schadstoffärmer zu gestalten und daher auf ein vollkommen neues Verkehrsmanagement zu sorgen. Zudem soll für die Planungen in logistischen Betrieben ein wirkungsvoller Anreiz geschaffen werden, um selbst den Weg der Elektrifizierung zu wählen und auf moderne Systeme zurückzugreifen. Aus diesem Grund wird während der Testphase genau ermittelt, welche Vorteile rund um die neuen Systeme vorhanden sind und an welcher Stelle noch Optimierungsbedarf besteht.

ELISA ist daher ein zukunftsfähiges Projekt, um für eine Mobilität zu sorgen, die den Ansprüchen der Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit gerecht zu werden. Die Technik entwickelt sich auch in diesem Bereich stetig weiter und ermöglicht einen modernen Einsatz zahlreicher Systeme. Für ein schnelleres und moderneres Vorankommen auf der Straße entstehen für Speditionen daher viele neue Möglichkeiten, auf eine vollkommene Elektrifizierung zu setzen und die gewünschte Verkehrswende auf deutschen Straßen zu erreichen.

Video: Erste deutsche Elektro-Autobahn öffnet für Lkw | n-tv<7h2>

Eine Grundlage für die Zukunft?

Ob die Testphase von ELISA erfolgreich ausfällt, wird sich erst im Jahr 2022 zeigen. Bereits heute wird durch den Feldversuch allerdings deutlich, dass die Elektromobilität nicht nur für den privaten Fahrzeugverkehr eine gute Lösung darstellt, sondern auch den Gütertransport bereichern kann. Dies ist durch die Größe und notwendige Flexibilität der Fahrzeuge zwar nicht so einfach, wird durch das Prinzip der Oberleitungen jedoch mit einer funktionalen Struktur verbunden.

Für moderne Speditionen stellt die Verbindung mehrerer Komponenten auch in Zukunft daher eine perfekte Grundlage dar, um effizient und innovativ zu arbeiten. Das Laden während 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 schließt als systemische Lösung exakt und unkompliziert in diesen Bereich an und ermöglicht auf diese Weise eine elektrische und möglichst emissionsfreie Zukunft auf der Autobahn.


Bildnachweis:©Shutterstock-Titelbild: XXLPhoto-#01: Maren Winter -#02: _XXLPhoto -#03: A.Freund

Über den Autor

Marius Beilhammer

Marius Beilhammer Jahrgang 1969, studierte Journalismus in Bamberg. Er schreibt bereits viele Jahre für technische Fachmagazine, außerdem als freier Autor zu verschiedensten Markt- und Businessthemen. Als fränkische Frohnatur findet er bei seiner Arbeit stets die Balance zwischen Leichtigkeit und umfassendem Know-how durch seine ausgeprägte Affinität zur Technik.

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