Kernaussagen der Forschung
- Das eHighway-System ermöglicht die Realisierung eines treibhausgasemissionsfreien Straßengüterverkehrs bei gleichzeitiger Einsparung der verwendeten Energiespeicher hinsichtlich Größe und Gewicht, dank dynamischen Ladens.
- Die Transportunternehmen schätzen an den Oberleitungs-Lkw insbesondere den flexiblen Einsatz und die Möglichkeit des dynamischen Ladens während der Fahrt.
- Die Oberleitungsinfrastruktur ist ausgereift, ein stabiler und zuverlässiger Anlagenbetrieb wird bestätigt.
- Das eHighway-System zeigt bislang keine Veränderungen im Verkehrsverhalten von Verkehrsteilnehmenden.
- Der Ausbau der Oberleitungsinfrastruktur bedarf der Einbindung der Öffentlichkeit.
- Hohe Zufriedenheit: Sowohl das Management als auch die Fahrerinnen und Fahrer der Transportunternehmen zeigten sich durchweg zufrieden mit dem Einsatz der O-Lkw.
- Erfolgreiche Integration in logistische Prozesse: Die eingesetzten O-Lkw erfüllen die Anforderungen der Transportunternehmen und konnten erfolgreich in logistische Prozesse integriert werden. Unter Berücksichtigung der aktuellen Lage und Länge der Oberleitungsinfrastruktur stellt sich der regionale Shuttle- und Verteilerverkehr als besonders vorteilhaftes Einsatzszenario heraus.
- Flexibler Fahrzeugeinsatz: Die Transporteure schätzen an den O-Lkw insbesondere den flexiblen Einsatz und die Möglichkeit des dynamischen Ladens während der Fahrt, sodass keine zusätzlichen Standzeiten notwendig sind.
- Investitionsbereitschaft bei geeigneten Rahmenbedingungen: Die Transporteure bekundeten im Rahmen des Pilotprojekts die Bereitschaft, langfristig in einen O-Lkw zu investieren – vorausgesetzt, es werden geeignete Anreize geschaffen. Dazu zählen unter anderem der weitere Ausbau der Oberleitungsinfrastruktur, eine fortgesetzte Mautbefreiung, eine ermäßigte Kfz-Steuer sowie die Förderung zusätzlicher stationärer Ladeinfrastruktur.
- Treibhausgasemissionsfreier Güterverkehr unter Idealbedingungen: Bei vollständiger Versorgung mit Strom aus erneuerbaren Energien kann das eHighway-System einen vollständig treibhausgasemissionsfreien Straßengüterverkehr ermöglichen. Gleichzeitig lässt sich durch das dynamische Laden der Bedarf an großen Energiespeichern im Fahrzeug deutlich reduzieren.
- Effiziente Kombination aus Fahren und Laden: Dynamisches Laden im Fahrbetrieb ermöglicht eine Reduzierung der Batteriegröße in O-Lkw – sowohl hinsichtlich Volumen als auch Gewicht. Zudem entlastet sie die stationäre Ladeinfrastruktur, da jeder unter der Oberleitung gefahrene Kilometer bis zu 1,5 elektrisch gefahrene Kilometer jenseits der Oberleitung ohne mit Standzeit verbundenem stationärem Laden ermöglicht.
- Kein flächendeckenden Ausbau notwendig: Ein Ausbau des eHighway-Systems auf sämtlichen Autobahnkilometern ist nicht erforderlich, um signifikante CO₂-Einsparungen im Güterverkehr zu erzielen. Die Lkw laden an der Oberleitung ihre Batterien auf und können auch auf Autobahnabschnitten ohne Oberleitung sowie im nachgelagerten Netz elektrisch fahren.
- Fahrzeug- und Pantographenweiterentwicklung im Realbetrieb: Durch die Erprobung verschiedener prototypischer Fahrzeug- und Pantographengenerationen unter Realbetriebsbedingungen konnten die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der O-Lkw kontinuierlich verbessert werden. Dabei wurden wertvolle Erkenntnisse für die Entwicklung serienreifer Fahrzeuge gewonnen. Auch für die Oberleitungstechnik umgerüstete konventionelle E-Lkw wurden bereits erfolgreich getestet.
- Potenzial von dynamischem Laden (Electric Road System): Experten von Fahrzeughersteller sehen das Potenzial von dynamischem Laden als zielführende Ergänzung zu anderen alternativen Antriebstechnologien.
- Lösungen für bauliche und technische Herausforderungen: Die Herausforderungen beim Bau und beim Betrieb einer Oberleitungsinfrastruktur konnten durch das Pilotprojekt ELISA identifiziert und gelöst werden.
- Verlässliche Planungs- und Kostengrundlage: Auf Basis der im Projekt ELISA gewonnenen Erfahrungen sind belastbare Planungs- und Kostenabschätzungen möglich – auch für Streckenabschnitte mit baulichen Besonderheiten wie Anschlussstellen oder Lärmschutzwänden. Die tatsächlichen Baukosten pro Kilometer Oberleitung lagen im Rahmen der in verschiedenen Studien angenommenen Werte.
- Erkenntnisse zur Infrastrukturplanung: Zu den wichtigen Erkenntnissen zählt auch, dass sich Unterwerke zur Stromversorgung am besten auf Park- und Rastplätzen errichten lassen. Zudem hat sich gezeigt, dass Erdkabel besser unterirdisch verlegt werden sollten, anstatt sie oberirdisch von Mast zu Mast zu führen.
- Technologische Weiterentwicklung: Der Errichter der Oberleitungsinfrastruktur konnte während des Pilotprojekts Verbesserungspotentiale identifizieren und die Oberleitungstechnologie für das Umfeld Autobahn weiter optimieren: So wurde ein neuer Isolatorentyp entwickelt und eingesetzt, der sich resistent gegenüber Salzsprühnebel verhält.
- Positive Effekte auf zukünftige Projekte: Nach Einschätzung der Siemens Mobility GmbH haben die im Projekt gewonnenen Erfahrungen das Potenzial, die Errichtungskosten künftiger Oberleitungsanlagen deutlich zu senken.
- Stabiler Betrieb mit hoher Verfügbarkeit: Die Autobahn GmbH war in der Lage, die Oberleitungsanlage sicher, mit einer hohen Verfügbarkeit und kalkulierbarem Wartungsaufwand zu betreiben. Insgesamt stand die Oberleitung bis zu 98 Prozent der Zeit uneingeschränkt als Stromquelle für die O-Lkw zur Verfügung. In den letzten 3 Projektmonaten zu 100 Prozent.
- Segmentierte Infrastruktur erhöht Verfügbarkeit: Unabhängig voneinander schaltbare Oberleitungsabschnitte (Segmente) erhöhten die Verfügbarkeit zusätzlich.
- Effiziente Wartung: Die Wartung der Anlage von Seiten des Errichters ergab, dass ein umfangreiches Vorhalten von Verschleißteilen nicht notwendig war, da in der Regel alle Ersatzteile „just in time“ lieferbar waren.
- Zuverlässige Sicherheitsmechanismen: Die automatische Schutzauslösung, das selbständige Erden und Kurzschließen im Notfall, funktionierte einwandfrei.
- Keine Beeinträchtigung des Verkehrsflusses: Der Betrieb der Oberleitungsanlage hatte keine negativen Auswirkungen auf den Verkehrsfluss: Die Verkehrsstärke der rechten Fahrspur sowie die mittlere Geschwindigkeit änderte sich nicht. Es kam zu keiner Zunahme von Unfällen bedingt durch die Oberleitungsinfrastruktur. Das Sicherheitsempfinden der Verkehrsteilnehmenden wird mehrheitlich nicht beeinträchtigt.
- Hoher Abdeckungsgrad durch erneuerbare Energien: Für die Stromversorgung des eHighways auf der A5 ließen sich theoretisch 78 Prozent des Strombedarfs über regional erzeugte Windkraft decken. Eine Kombination aus Photovoltaik-Anlagen und Speicherkapazitäten ermöglicht es, auch bei schwankender Sonneneinstrahlung den verbleibenden Strombedarf zuverlässig zu decken.
- Reduzierter Bedarf an Speicherkapazitäten: Durch die Nutzung regionaler erneuerbarer Energiequellen und den gleichzeitigen Verbrauch der erzeugten Energie – insbesondere während der Mittagsstunden, wenn sowohl die Verkehrslast auf dem eHighway als auch die Photovoltaik-Erzeugung besonders hoch sind – kann der Bedarf an Speicherkapazitäten im Stromnetz auch zukünftig deutlich verringert werden.
- Niedrige Energiekosten bei der Beschaffung: Durch die zeitgleiche hohe Verkehrslast auf dem eHighway und die hohe Photovoltaik-Erzeugung insbesondere in den Mittagsstunden kann der benötigte Strom zu besonders günstigen Konditionen am Spotmarkt beschafft werden.
- Vorteile beim Netzanschluss und in der Netzplanung: Der Bedarf an Netzkapazitäten für die Oberleitungsinfrastruktur kann auf Basis der erfassten Verkehrsdaten der O-Lkw zuverlässig geplant werden. Durch die Nutzung von Freiflächen entlang der Autobahntrassen und die damit verbundene leichte Zugänglichkeit lassen sich die erforderlichen Netzanschlusskapazitäten einfacher realisieren als beispielsweise in bereits stark genutzten Industriegebieten wie es beim stationären Ladesäulen der Fall wäre. Da die Anschlusskapazitäten für die Versorgung der Oberleitungsinfrastruktur zentralisiert werden, sind im Vergleich zum stationären Laden deutlich weniger Baustellen und Eingriffe in die bestehende Infrastruktur erforderlich.
- Internationales Interesse am Pilotprojekt: Der Feldversuch ELISA stieß auf großes Interesse bei Akteuren aus Wirtschaft, Wissenschaft, Verwaltung und Politik – sowohl an der Teststrecke als auch auf nationalen und internationalen Fachkongressen. Während des über mehr fünf Jahre dauernden Feldversuchs besuchten insgesamt 26 Delegationen aus dem Ausland und 30 aus dem Inland das Projekt.
- Akzeptanz durch frühzeitige Kommunikation: Für eine breite gesellschaftliche Akzeptanz der Technologie sind für den Oberleitungsinfrastrukturausbua frühzeitige, umfassende Informationskampagnen entscheidend – idealerweise bereits ab der Planungsphase. Diese sollten sowohl regional entlang der geplanten Streckenführungen als auch überregional ausgerichtet sein, da staatlich geförderte verkehrspolitische Projekte von Medien, politischen Entscheidungsträgern, Nichtregierungsorganisationen (NGOs) und der Bevölkerung oftmals kritisch hinterfragt werden.