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I Kernnetz auf Hauptachsen
Das deutsche Autobahnnetz ist mit ca. 13.000 km das viertlängste der Welt. Auf den Hauptverkehrsachsen sind die Autobahnen in Deutschland dreispurig, wobei die rechte Fahrspur hauptsächlich von schweren Nutzfahrzeugen benutzt wird. Daher bietet die Kombination aus rechter Fahrspur und hochfrequentiertem Schwerlastverkehr eine optimale Gelegenheit für die Elektrifizierung mittels Oberleitung. Entsprechend der Ergebnisse einer durch das Öko-Institut Berlin geleiteten Studie können mit einem Oberleitungs-Kernnetz von 4.000 km Länge die Treibhausgasemissionen im schweren Straßengüterverkehr um ein Drittel gesenkt werden.
Bisher laufende nationale Aktivitäten
- Drei Pilotstrecken in Schleswig-Holstein (A1), Hessen (A5) und Baden-Württemberg (B462). Zusammenfassung der Ergebnisse im Rahmen des Projektes „Begleitforschung Oberleitungs-Lkw-Forschung in Deutschland“ (BOLD).
- Pressemitteilung zu zwei geplanten Innovationsclustern des BMDV zur Erprobung der Kombination verschiedener Antriebstechnologien inkl. Oberleitung, siehe „BMVI bringt Innovationscluster für klimafreundliche Lkw-Antriebstechnologien auf den Weg – Klimafreundliche Nutzfahrzeuge“
Pilotprojekte außerhalb von Deutschland:
- Schwedische Oberleitungsstrecke in Gävle
- US-amerikanische Oberleitungsstrecke in Los Angeles
Studien/Berichte:
- „ENUBA 2 – Elektromobilität bei schweren Nutzfahrzeugen zur Umweltentlastung von Ballungsräumen“, Siemens / Technische Universität Dresden / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB), 2016
- „Machbarkeitsstudie zur Ermittlung der Potentiale des Hybrid-Oberleitungs-Lkw“, Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) / Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML) / PTV Transport Consult GmbH / TU Hamburg-Harburg – IUE / M-Five, Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV), 2017
- Studien im Rahmen von „My eRoads“, Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH (ifeu), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU), 2019 – 2022
- „Gesamtkonzept klimafreundliche Nutzfahrzeuge“, Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV), 2020
- „Klimapfade 2.0“, Boston Consulting Group (BCG), Bundesverband der Deutschen Industrie (BDI), 2021
- „Werkstattbericht Antriebswechsel Nutzfahrzeuge“, Nationale Plattform Zukunft der Mobilität (NPM), Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV), 2020
- „StratOn – Bewertung und Einführungsstrategien für oberleitungsgebundene schwere Nutzfahrzeuge“, Öko-Institut / Hochschule Heilbronn / Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) / Intraplan Consult, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU), 2020
- „Roadmap für die Einführung eines Oberleitungs-Lkw-Systems in Deutschland“, Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH (ifeu), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU), 2020
- „Elektrifizierung von Autobahnen für den Schwerverkehr“, Manfred Boltze / Michael Lehmann / Gerd Riegelhuth / Holger Sommer / Danny Wauri, Kirschbaum Verlag Bonn, 2021
- Berichte im Rahmen des Projektes „StratES – Forschungs- und Dialogvorhaben: Strategie für die Elektrifizierung des Straßengüterverkehrs“, Öko-Institut / Hochschule Heilbronn, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV), 2019 – 2022
- Berichte im Rahmen des Projektes „Begleitforschung Oberleitungs-Lkw-Forschung in Deutschland“ (BOLD), Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) / Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH (ifeu) / Öko-Institut, Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), 2020 – 2022
- „Roadmap OH-Lkw: Einführungsszenarien 2020-2030“, Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) / PTV Transport Consult GmbH / Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH (ifeu), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU), 2020
- „Mögliche Ausbauschritte für eine Oberleitungsinfrastruktur für den Straßengüterverkehr in Deutschland. Eine kriterienbasierte Analyse“ (BOLD), Öko-Institut / Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH (ifeu) / Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI), Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), 2022
- „Infrastruktur für Elektro-Lkw im Fernverkehr. Hochleistungsschnelllader und Oberleitung im Vergleich“ (BOLD), Öko-Institut / Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH (ifeu) / Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), 2021
II Unterbrechungen im Kernnetz
Aufgrund unterschiedlicher Randbedingungen wird ein Oberleitungs-Kernnetz immer wieder Unterbrechungen aufzeigen. Hierzu zählen unter anderem Lärmschutzwände, Naturschutzgebiete, Wohngebiete sowie temporär vorhandene Baustellen. Weiterhin können auch infrastrukturelle Hürden, wie Brücken, Tunnel und Schilder unter bestimmten Bedingungen Ursachen für Unterbrechungen sein, auch wenn die in Deutschland bestehenden Pilotstrecken gezeigt haben, dass man diesen Hürden mit technischen Lösungen begegnen kann. Wichtig zu klären ist hierbei, dass, sollte es zu Unterbrechungen kommen, eine Abstimmung zwischen den technischen Möglichkeiten der Fahrzeuge (Reichweite ohne Oberleitung) und den Infrastrukturrandbedingungen erfolgt. Darüber hinaus sollte auch mit bedacht werden, dass die technologische Entwicklung der Lkw und deren Batterien schnell voranschreitet und somit die Reichweiten außerhalb einer möglichen Unterbrechung größer werden.
Bisher laufende nationale Aktivitäten
- Bestehende Pilotstrecken in Schleswig-Holstein (A1), Hessen (A5) und Baden-Württemberg (B462) sind in ihrer jeweiligen Strecke begrenzt und realisieren dadurch bereits Relationen mit Unterbrechungen, jedoch in sehr geringen Umfang, welcher noch nicht repräsentativ ist.
- Pressemitteilung zu zwei geplanten Innovationsclustern des BMDV zur Erprobung der Kombination verschiedener Antriebstechnologien inkl. Oberleitung, siehe „BMVI bringt Innovationscluster für klimafreundliche Lkw-Antriebstechnologien auf den Weg – Klimafreundliche Nutzfahrzeuge“
Pilotprojekte außerhalb von Deutschland:
- Real World Experiences of ERS, Ergebnisse aus dem CollERS Projekt, 2020. Erkenntnisse aus schwedischen und deutschen Projekten.
Studien/Berichte
- StratOn-Bericht „Oberleitungs-Lkw im Kontext weiterer Antriebs- und Energieversorgungsoptionen für den Straßengüterfernverkehr“, Öko-Institut, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU), 2018, s. Kapitel 5.5
- Simulationsbasierte Optimierung der Ausstattung von Teilstrecken mit Systemen zur Energieversorgung von Lastkraftwagen während der Fahrt“, Kevin Rolko, 2020
- Betrachtung der grundsätzlichen Möglichkeit zur Unterbrechung der Oberleitungsstrecken für bautechnisch schwierige Streckenbereiche in „ENUBA 2 – Elektromobilität bei schweren Nutzfahrzeugen zur Umweltentlastung von Ballungsräumen“, Siemens / Technische Universität Dresden / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB), 2016
III Europäische Integration
Deutschland gilt aufgrund seiner geografischen Lage innerhalb Europas als Transitland für den schweren Güterverkehr. Neben den europäischen Aktivitäten beim Ausbau der Lade- und Wasserstofftankinfrastruktur im Rahmen der geplanten Verordnung zum Aufbau der Infrastruktur für alternative Kraftstoffe (engl. AFIR) gibt es auch im Bereich der ERS-Technologien (engl.: electric road systems, kurz: ERS) und hier im Speziellen zur Oberleitung viele Aktivitäten der einzelnen EU-Staaten. Es ist ein abgestimmtes Vorgehen der einzelnen Länder untereinander erforderlich, um Insellösungen zu vermeiden und einen optimalen Warenverkehr mit alternativ angetriebenen Lkw zu ermöglichen.
Bisher laufende nationale/ internationale Aktivitäten
- CollERS I (2018 – 2019), CollERS II (seit Mai 2021): Gemeinsames Projekt zwischen Deutschland und Schweden mit dem Ziel der Erstellung einer Studie, um (grenzüberschreitende) ERS-Konzepte zu untersuchen „CollERS: Swedish-German Research Collaboration on Electric Road Systems – Electric Roads“, „Internationale Forschungskooperation zu Electric Road Systems II (CollERS II): Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH (ifeu) gGmbH“
- Welt-Straßenverband (engl. World Road Association; gegründet als Permanent International Association of Road Congresses – PIARC) – Task Force 2.2 “Electric Road Systems (ERS)” Task Force 2.2 Electric Road Systems (ERS) (piarc.org)
- Standardisierungs- und Normungsgremien auf europäischer Ebene, Bericht der Nationalen Plattform Zukunft der Mobilität (NPM) AG 6 – Standardisierung, Normung, Zertifizierung und Typgenehmigung (S. 9) pdf (plattform-zukunft-mobilitaet.de)
- Internationaler Austausch im Rahmen laufender und geplanter Projekte, wie AMELIE II (Die Integration eines europäischen Betriebs- und Abrechnungsmodells ist Schwerpunkt des Projekts) und den geplanten Innovationsclustern
- Im internationalen Kontext befassen sich unter anderem die Internationale Energieagentur (IEA) in der Task 45 und die International Zero Emission Vehicle Alliance (IZEVA) mit dem dynamischen Laden.
Pilotprojekte außerhalb von Deutschland:
- Aktuell liegen keine Informationen zu Projekten vor.
Studien
- Machbarkeitsstudie für Oberleitung in Flandern „Logibat projekt WP 2 Chapter: Economic Impacts of the Catenary Electric Road System Implementation in Flanders“, Department of Transport and Regional Economics – University of Antwerp, 2021
- Studie zum europaweiten Ausbau abgeschlossen „Report on energy efficiency potentials in the transport sector and conclusions from the developed scenarios“, Aalborg University, 2021, s. S. 26
- Weitere Machbarkeitsstudie in Dänemark läuft „Grøn omstilling for 475 millioner kroner“
- Machbarkeitsstudie in Frankreich abgeschlossen „L’autoroute électrique | Ministères Écologie Énergie Territoires“, Ministerium für den ökologischen Übergang, 2021
- Studie „Outlook Hinterland and Continental Freight 2020“, TU Delft, 2020, s. S. 41; Dynamisch opladen via bovenleiding ‘veelbelovend’
- Studie „Verkenning Electric Road Systems“, Movares, Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat, 2020
- Studie „Analyse kosteneffectiviteit Electric Road Systems (ERS) voor Nederland“, Decisio / EVConsult / SWECO, Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat, 2022
- Machbarkeitsstudie zur Einführung von Oberleitung im Rahmen des Forschungsprojektes EnergyRoads „EnergyRoads | BVe“, Austrian Energy Agency (AEA) / Trafility GmbH / IKK Engineering GmbH / Bundesinitiative eMobility Austria (BieM), o. J.
- Ausschreibung für schwedische Pilotanlage zwischen Hallsberg und Örebro läuft „Electric Road Pilot E20 Hallsberg–Örebro“, Region Örebro län, 2020
- Es existieren eine Vielzahl an weiteren schwedischen Studien, u.a. „Rapport – Implementering av BK4“, Trafikverket, 2021
- ECF Studie – Trucking into a greener future „Decarbonising road freight in Europe: A socio-economic assessment“, cambridge econometrics, European Climate Foundation (ECF), 2018
- Allgemeine Machbarkeitsstudie in Großbritannien abgeschlossen “White Paper: Decarbonising the UK’s Long-Haul Road Freight at Minimum Economic Cost“, The Center for Sustainable Road Freight, 2020
- Machbarkeitsstudie für konkrete Streckenplanung läuft “UK government backs scheme for motorway cables to power lorries | Travel and transport | The Guardian”
IV Reichweite außerhalb Kernnetz
Wie im Bereich der Unterbrechungen im Kernnetz spielt auch hier die durch die Fahrzeuge technisch ermöglichte Reichweite außerhalb des Kernnetzes ebenfalls eine wichtige Rolle. Dies umfasst mehrere Faktoren, wie unter anderem die Erreichbarkeit von Logistikstandorten der jeweiligen Nutzenden oder auch die Erreichbarkeit von Terminals des kombinierten Verkehrs (KV). Das optimale Zusammenspiel zwischen dem Oberleitungs-Kernnetz mit den erforderlichen Vor- und Nachläufen ist essenziell bei der Planung des Gesamtsystems bestehend aus Fahrzeug, Kernnetz und Nutzenden.
Bisher laufende nationale Aktivitäten
- Erste fahrzeugseitige Konzepte mit unterschiedlich großen Speichermöglichkeiten werden im Pilotprojekt eWayBW betrachtet
- Pressemitteilung zu zwei geplanten Innovationsclustern des BMDV zur Erprobung der Kombination verschiedener Antriebstechnologien inkl. Oberleitung, siehe „BMVI bringt Innovationscluster für klimafreundliche Lkw-Antriebstechnologien auf den Weg – Klimafreundliche Nutzfahrzeuge“
Pilotprojekte außerhalb von Deutschland:
- Aktuell liegen keine Informationen zu Projekten vor.
Studien
- Verkehrliche Analysen zu den erforderlichen Vor- und Nachläufen jenseits des Kernnetzes und deren wirtschaftlich/technische Erschließbarkeit, u.a. „StratOn – Bewertung und Einführungsstrategien für oberleitungsgebundene schwere Nutzfahrzeuge“, Öko-Institut / Hochschule Heilbronn / Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) / Intraplan Consult, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU), 2020
- Laufende Regionalanalyse für einen 100 km Bundesautobahn-Abschnitt und seine regionalen Potenziale im Projekt StratES, „StratES – Forschungs- und Dialogvorhaben: Strategie für die Elektrifizierung des Straßengüterverkehrs“, Öko-Institut / Hochschule Heilbronn, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV), 2019 – 2022
V Flächendeckende Erreichbarkeit
Aktuell sind Vorgaben der geplanten Verordnung zum Aufbau der Infrastruktur für alternative Kraftstoffe (engl. AFIR) zu erwarten, welche unter anderem Mindestziele zum europaweiten Aufbau von Ladeinfrastruktur und Wasserstoff-Tankstellen für Lkw beinhalten. Aus diesem Grund ist eine optimale Abstimmung beim Aufbau stationärer Wasserstoff-Tankstellen und Ladeinfrastruktur im Verhältnis zum Aufbau des Oberleitungsnetzes notwendig. Durch eine solche optimierte Kombination dynamischer und stationärer Infrastruktur kann ein wirtschaftlicher Hochlauf erzielt und die Nutzerakzeptanz erhöht werden.
Bisher laufende nationale Aktivitäten
- Aktuell liegen keine Informationen zu kombinierten Aktivitäten im Bereich flächendeckende Erreichbarkeit und Oberleitung vor, bisher nur getrennte Betrachtung.
Pilotprojekte außerhalb von Deutschland:
- Aktuell liegen keine Informationen zu Projekten vor.
Studien
- Untersuchung eines möglichen gemeinsamen Schnelllade- und Oberleitungskernnetzes in (S. 7) „Infrastruktur für Elektro-Lkw im Fernverkehr. Hochleistungsschnelllader und Oberleitung im Vergleich – ein Diskussionspapier (fraunhofer.de)“, Öko-Institut / Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH (ifeu) / Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) (BOLD), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU), 2021
- „StratOn – Bewertung und Einführungsstrategien für oberleitungsgebundene schwere Nutzfahrzeuge“, Öko-Institut / Hochschule Heilbronn / Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) / Intraplan Consult, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU), 2020
- „Roadmap für die Einführung eines Oberleitungs-Lkw-Systems in Deutschland“, Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH (ifeu), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU), 2020
VI Sicherheit
Das Thema Sicherheit spielt vor allem vor dem Hintergrund der Nutzerakzeptanz eine entscheidende Rolle. Der Aufbau der bestehenden Pilotstrecken basiert auf der Bahnelektrifizierungstechnologie und den dort etablierten Sicherheitskonzepten. Nichtsdestotrotz gibt es spezielle Anforderungen und Fragestellungen, die sich bei einem bundesweiten Aufbau entlang der Autobahnen ergeben und frühzeitig geklärt werden müssen.
Bisher laufende nationale Aktivitäten
- Drei Pilotstrecken in Schleswig-Holstein (A1), Hessen (A5) und Baden-Württemberg (B462), bei denen das Thema Sicherheit als Voraussetzung für die Realisierung der Projekte intensiv analysiert wurde (u.a. in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt))
Pilotprojekte außerhalb von Deutschland:
- Aktuell liegen keine Informationen zu Projekten vor.
Studien
- ENUBA II: Integriertes Sicherheits- und Schutzkonzept für alle Teilsysteme und Nutzergruppen „ENUBA 2 – Elektromobilität bei schweren Nutzfahrzeugen zur Umweltentlastung von Ballungsräumen“, Siemens / Technische Universität Dresden / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB), 2016
- Aktuell laufende Studie im Rahmen des Projektes ELISA zum Einsatz von Rettungshubschraubern im Bereich eines eHighways
VII Kombinierter Verkehr
Das Zusammenspiel aus kombiniertem Verkehr (KV) und Oberleitungsinfrastruktur bietet sich in vielerlei Hinsicht besonders an, unter anderem durch die im Betriebsablauf gefahrenen Tagesreichweiten zwischen 250 und 400 km. In den aktuell laufenden Pilotprojekten werden schon heute KV-Terminals im Pendelverkehr mit Oberleitungsstrecken bedient. Die Integration solcher Terminals in die Überlegungen zum Kernnetz ist daher wichtiger Bestandteil der Planung.
Bisher laufende nationale Aktivitäten
- Das Thema des kombinierten Verkehrs wird bereits auf der bestehenden Pilotstrecke in Schleswig-Holstein (A1)
- Im Projekt ELISA II-B (Hessen (A5)) wird aktuell ein Oberleitungs-Lkw im Nach-/Vorlauf des kombinierten Verkehrs eingesetzt und die Integrierbarkeit der Prozesse analysiert.
Pilotprojekte außerhalb von Deutschland:
- Aktuell liegen keine Informationen zu Projekten vor.
Studien
- Aktuell liegen keine Informationen zu Studien vor.
