Schweden erforscht Elektrifizierung der Straße

Projekt könnte E-Mobilität revolutionieren

eRoadArlanda ist ein Projekt zur Entwicklung elektrifizierter Straßen. Die Techniken, die in den letzten Jahren entwickelt wurden, basieren auf einer leitfähigen Technologie, die eine elektrische Schiene verwendet, die auf der Straße installiert ist, um Fahrzeuge während der Fahrt mit Strom zu versorgen und aufzuladen. Anders als bei bisherigen Ansätzen übermittelt die Schiene den Strom per Kontakt, also nicht über Induktion.

Fahrzeuge, die über diese neue Straße fahren, die Strecke reicht aktuell noch über zwei Kilometer der öffentlichen Straße 893 zwischen dem Arlanda Cargo Terminal und dem Rosersberg Logistikgebiet außerhalb der schwedischen Hauptstadt Stockholm. Fahrzeuge, die die Technik nutzen wollen, müssen die Ladeelektronik samt Batterie und einen Ausleger an Bord haben.

Beweglicher Ausleger stellt Kontakt her

Der bewegliche Arm unter dem Fahrzeug erkennt anhand des elektrischen Feldes die Ladeschiene und klinkt sich ein, sobald er im Zugriffsbereich ist. Beim Überholen hebt sich der Ausleger laut eRoad Arlanda automatisch an. Dank des Unterflur-Ausliegers ist die Ladeschiene, anders als beispielsweise hochhängende Oberleitungen, grundsätzlich für jede Art von Elektrofahrzeug geeignet. Gleichzeitig beeinträchtigt die Schiene nicht die Sicht des Fahrer und lenkt nicht ab.

Ziel des Projekts ist es, Wissen, Erfahrungen und Entscheidungsdaten für die Schaffung einer Plattform für die Elektrifizierung größerer Verkehrswege in Schweden zu generieren. Die Investition in das Projekt eRoadArlanda steht im Einklang mit den Zielen der schwedischen Regierung, bis 2030 eine Verkehrsinfrastruktur zu schaffen, die völlig auf fossile Brennstoffe verzichtet und Schwedens Wettbewerbsfähigkeit zu stärken.

eRoadArlandas Aufgabe ist es hierbei, Tests durchzuführen – eine Teststrecke zu bauen, die Technologie zu entwickeln und zu evaluieren und grundlegendes Wissen für die “Umsetzung von elektrifizierten Straßen im schwedischen Straßenverkehrssystem” zu schaffen. Geplant ist, dass in erster Linie 18-Tonner, die für PostNord Güter transportieren, die Strecke nutzen.

Warum elektrifizierte Straßen?

Der Einsatz fossiler Brennstoffe muss, so der Plan der schwedischen Regierung, schnell reduziert werden, da der Straßenverkehr laut Prognosen bis 2030 um 59 Prozent zunehmen wird. Um die CO2-Emissionen zu reduzieren, müssen mehrere Lösungen kombiniert werden: Biokraftstoffe, Elektrifizierung und Energieoptimierung. Durch die Elektrifizierung von Straßen könne die vorhandene Infrastruktur genutzt werden, um den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen zu reduzieren.

Der Straßenverkehr in Schweden verursacht 33 Prozent der Kohlendioxidemissionen, ein Drittel davon entfällt auf den Güterverkehr. Schätzungen zufolge könnten bis 2030 zwei Drittel des Lkw-Transports in Schweden auf elektrifizierten Straßen durchgeführt werden, wodurch der Energieverbrauch um etwa drei Millionen Tonnen Kraftstoff gesenkt würde.

Dabei müssten nur die Hauptstrecken, also 2 bis 4 Prozent des Straßennetzes, elektrifiziert werden. Kürzere Fahrten zwischen diesen Strecken könnten mit Batteriebetrieb bewältigt werden. Neben den erheblichen Einsparungen für die Umwelt würden elektrifizierte Straßen zu geringeren Gesamtkosten im Vergleich zu heutigen Fahrzeugen mit fossilen Brennstoffen führen.

Geschichte der elektrifizierten Straße

Die Geschichte der elektrifizierten Straße beginnt im Juni 2013 im Rahmen eines fünfjährigen Projekts in Zusammenarbeit mit der schwedischen Verkehrsverwaltung, der schwedischen Energiebehörde, Vinnova und der schwedischen Industrie. Sie zielt darauf ab, Faktoren wie die Durchführbarkeit von Energieübertragungstechnologien unter realen Verkehrsbedingungen zu überprüfen und festzustellen, ob dieses Konzept sicher und zuverlässig ist oder verbessert werden müssen.

Die elektrifizierte Straße soll Teil eines Gesamtkonzeptes für klimaschonende Logistiklösungen werden. Wie könne ein solcher Transport in Zukunft aussehen? Das Green Flight Flugzeug von PostNord landet in Arlanda, die Fracht wird auf elektrifizierter Straße nach Rosersberg transportiert, in einem Green Building Terminal mit einem der größten Solarparks Schwedens verarbeitet und direkt vom Terminal auf Züge verladen.

80 bis 90 Prozent weniger Kohlenstoffemissionen

Der Elektro-Straßenverkehr senke die fossilen Emissionen um 80 bis 90 Prozent und sei eine klimaschonende und kostengünstige Möglichkeit, die Vorteile der Schiene mit der Flexibilität des Lkw zu verbinden. Die Betriebskosten sollen minimal sein, da der Energieverbrauch durch den Einsatz effizienter Elektromotoren deutlich reduziert werden soll. Zudem sei Strom auch eine sauberere, leisere und preiswertere Energiequelle als Diesel.

Dabei sind Elektrofahrzeuge nichts Neues. Vereinfacht gesagt, gäbe es zwei Möglichkeiten, Fahrzeuge mit Strom zu versorgen: gespeicherte Batterieleistung und direkte Einspeisung während der Fahrt. Beide Methoden sind mehr als hundert Jahre alt. Batteriebetriebene Autos hatten bereits Ende des 19. Jahrhunderts großes Interesse geweckt, und Straßenbahnen sind in vielen Städten immer noch im Einsatz. Züge und U-Bahnen sind meist elektrifiziert.

[note Wussten Sie das? Bereits 1900 brachte Ferdinand Porsche ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor auf den Markt, der zwei Elektromotoren antreibt, die wiederum die Vorderräder antreiben. Mit anderen Worten, die ersten Elektroautos entstanden vor mehr als 100 Jahren und waren die Fahrzeuge, die bis etwa 1915 die Straßen in den USA beherrschten.]

Die Frage ist also: Warum haben Elektrofahrzeuge nicht den Durchbruch geschafft? Selbst die besten Batterien sind in der Lage, nur einen Bruchteil der Energie im Vergleich zum Energiegehalt von z.B. Diesel zu speichern. Dies erschwert das Fahren auf längeren Strecken. Ein Auto kann in zwei Minuten mit 60 Litern Kraftstoff befüllt werden, während das Aufladen der Batterien eine wesentlich längere Zeit oder einen sehr starken Strom benötigt.

Reichweite soll kein Problem mehr darstellen

Um den Herausforderungen der kurzen Reichweite eines Elektrofahrzeugs gerecht zu werden, kombiniert eRoadArlanda Batteriestrom mit direkter Stromzufuhr während der Fahrt. Auf den Nebenstraßen, die den größten Teil des Straßennetzes ausmachen, sollen die Fahrzeuge mit Batterien betrieben werden, während auf den Haupt- und häufig benutzten Straßen die Batterien kontinuierlich aufgeladen würden.

Daher müssten batteriebetriebene Fahrzeuge nur für den Betrieb innerhalb eines Straßenabschnitts mit elektrischer Einspeisung ausgelegt werden. Fahrzeuge könnten an festen Punkten in diesen Bereichen, wie zu Hause, am Arbeitsplatz oder in einem Einkaufszentrum, aufgeladen werden. Dies ermögliche die optimale Funktion der Elektrofahrzeuge, da eine Fernfahrt erst dann erforderlich sei, wenn das Fahrzeug in eine Hauptverkehrsstraße einfährt, wo es während des Betriebs wieder aufgeladen würde.

Auf sehr langen Strecken sei der Strom den heutigen Systemen mit Verbrennungsfahrzeugen überlegen. Wenn das System in Europa eingeführt würde, sei es möglich, vom Nordkap in Nordnorwegen nach Malaga in Südspanien zu fahren, ohne zum Tanken anzuhalten.

->Quellen:

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https://eroadarlanda.com/

https://eroadarlanda.com/press-and-media/images-and-materials/

https://www.eurotransport.de/news/elektrifizierte-strasse-in-schweden-eroad-arlanda-versorgt-stromer-mit-energie-10059595.html

https://www.erneuerbareenergien.de/elektrifizierte-strasse-liefert-strom-waehrend-der-fahrt/150/437/107945