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20.12.2021

Auf Draht

Den Straßengüterverkehr klimafreundlicher zu gestalten, ist eine große, noch nicht gelöste Aufgabe. Als Alternative zu großen Akkus oder synthetischen Kraftstoffen gilt das dynamische Laden während der Fahrt. Erste Teststrecken zeigen, dass die dafür notwendige Infrastruktur technisch beherrschbar ist.

Blick in Labor

Auf Draht

Den Straßengüterverkehr klimafreundlicher zu gestalten, ist eine große, noch nicht gelöste Aufgabe. Als Alternative zu großen Akkus oder synthetischen Kraftstoffen gilt das dynamische Laden während der Fahrt. Erste Teststrecken zeigen, dass die dafür notwendige Infrastruktur technisch beherrschbar ist.

A1, A5, B626 – und nun auch A9 oder A91. Nicht durch Verkehrsmeldungen rücken diese Fernstraßen in das Zentrum eines der potenziell größten Infrastrukturvorhaben Deutschlands. Vielmehr wird auf aktuell drei, künftig vier Strecken ein Oberleitungssystem für Lkw getestet. Die Idee ist simpel: Über einen Fahrdraht über der rechten Spur wird der Lkw fortlaufend mit regenerativ erzeugtem Strom versorgt. Die Batterie an Bord dient lediglich als Puffer, etwa für Überholvorgänge oder den Weg von der Abfahrt zum Entladepunkt. 

Auf einem rund fünf Kilometer langen Teilstück der A5 zwischen Frankfurt und Darmstadt läuft der Testbetrieb bereits seit dem Frühjahr 2019. „Mit dem Aufbau konnten wir nachweisen, dass das Gesamtsystem unter realen Bedingungen auf deutschen Autobahnen funktioniert“, sagt Hasso Grünjes, bei Siemens für den E-Highway, eine Lösung für dynamisches Laden, verantwortlich. Ihn wundert das nicht, denn das System stütze sich auf die von der Bahn-Elektrifizierung bekannte Technik. Ein wesentlicher Unterschied besteht in der relativ geringen Spannung von 670 Volt, mit der die Lkw versorgt werden. Aus Sicht von Grünjes lief der Testbetrieb bislang reibungslos: „Es gibt nicht viel, was wir künftig anders machen würden.“ Auch einige spektakuläre, aber nicht durch das System verursachte Verkehrsunfälle – bei einem brannte ein Fahrzeug unter der Oberleitung aus – hätten lediglich gezeigt, dass die Sicherheits­systeme sehr gut funktionierten und die Rettungskräfte unbeeinträchtigt arbeiten konnten. 
 

Im Prinzip sei die Technik reif für den großflächigen Einsatz, das ist die Botschaft des Siemens-Experten. Entsprechende Skalierung vorausgesetzt, rechnet er mit Kosten von zwei bis zweieinhalb Millionen Euro, damit ein Kilometer Fernstraße in beiden Fahrtrichtungen elektrifiziert werden kann. Eine 2020 veröffentlichte Studie des Öko-Instituts rechnet vor: Würde nur ein Kern-Autobahnnetz auf rund 3.800 Kilometern elektrifiziert, könnte rund ein Drittel der gesamten Inlandsfahrleistung schwerer Lkw da­rüber erfolgen. Das könnte sogar recht schnell funktionieren. „Mit etwas Vorlauf könnten rund 500 Kilometer pro Jahr gebaut werden“, kündigt Grünjes an. Sinnvollerweise würde aber zuvor ein europäischer Standard etabliert, um den wachsenden grenzüberschreitenden Güterverkehr einzubeziehen. Entsprechende Initiativen unterstützt Siemens aktiv. 

Was aber passiert auf den nicht elektrifizierten Strecken? Die Oberleitung kann stationäres Schnellladen nicht ersetzen, sondern lediglich ergänzen. Eigentlich gibt es ohnehin den Oberleitungs-Lkw nicht, sondern nur Lkw mit Elektroantrieben, die zusätzlich Energie über einen Stromabnehmer aufnehmen können. Das ultraschnelle Laden mit hohen Leistungen – in der Industrie werden Dauerleistungen bis zu 800 Kilowatt diskutiert – würde es zwar aufgrund der für den Fahrer vorgeschriebenen Pausen erlauben, rein elektrische Lkw auch ohne Oberleitung ähnlich zu betreiben wie heute. Allerdings erhöht sich der Platzbedarf an den ohnehin überfüllten Raststätten um etwa den Faktor 1,5, außerdem kämen gewaltige Anschlussleistungen und ein hoher Logistikaufwand zusammen.
 

„Wir konnten nachweisen, dass das System unter realen Bedingungen funktioniert.“

Hasso Grünjes, Projektleiter Siemens
 

Der Strom kann jedoch nicht nur über das Ladekabel oder eine Oberleitung in die Batterie gelangen, sondern auch über induktives Laden während der Fahrt. Dafür werden in die Fahrbahn eingelassene Spulen mit Wechselstrom beschickt. Das dadurch entstehende Magnetfeld erzeugt in mehreren Spulen im Fahrzeugunterboden einen Stromfluss. Dass ein solches System grundsätzlich funktioniert, versucht der Energieversorger EnBW derzeit in Karlsruhe anhand eines Linien­busses nachzuweisen. Gemein­sam mit dem israelischen Start-up Electreon und einer Tochter des Straßen­baukonzerns Vinci erfolgt die Erprobung zunächst auf einer 600 Meter langen Strecke sowie an einer Haltestelle. Allerdings, das zeigt ein parallel in Schweden laufender Versuch, reicht es nicht, nur die Sattelzugmaschine mit Empfängerspulen auszurüsten. Um die notwendige Leistung zu übertragen, wird der – in der Praxis häufig wechselnde – Auflieger mit weiteren fünf Spulen bestückt. Doch vielleicht ergänzen sich die Systeme ja eines Tages auch: Lkw mit Oberleitung fahren auf den Autobahnen; Linienbusse und autonom fahrende Shuttles laden in der Stadt induktiv.

 

Text Johannes Winterhagen | Graphik Shutterstock/ Pavel Chagochkin

 

Dieser Artikel ist in der Ausgabe 4.2021 am 6. Dezember 2021 erschiene.

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