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Detailergebnis zu DOK-Nr. 80863

Quantifizierung der Treibhausgasemissionen des oberleitungsgebundenen Straßengüterverkehrs

Autoren	F. Schöpp
Sachgebiete	5.21 Straßengüterverkehr 6.10 Energieverbrauch, Elektromobilität

Darmstadt: Technische Universität Darmstadt, Institut für Verkehrsplanung und Verkehrstechnik, 2024, Dissertation, 286 S., 113 B, 27 T, zahlr. Q, Anhang (Schriftenreihe des Instituts für Verkehr: H. V 52). − Online-Ressource: verfügbar unter: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/27013

Die Dissertationsschrift beschäftigte sich intensiv mit dem sogenannten eHighway-System – eine oberleitungsgebundene Elektrifizierungsoption zur Dekarbonisierung des Straßengüterverkehrs. Das eHighway-System ermöglicht entsprechend ausgestatteten Lastkraftwagen – sogenannte Oberleitungs-Lastkraftwagen (O-Lkw) – während der Fahrt dynamisch mit elektrischer Energie versorgt werden zu können. Hierfür wird das effiziente Energieversorgungskonzept des elektrischen Schienen(güter)verkehrs auf die Straße übertragen, ohne dabei die charakteristisch hohe Flexibilität des Straßengüterverkehrs zu beeinträchtigen. Damit das funktioniert, wird in die bestehende Straßeninfrastruktur eine Oberleitungsanlage integriert. O-Lkw verfügen über einen Stromabnehmer, mit dem eine kraftschlüssige Verbindung zur Oberleitungsanlage hergestellt werden kann. In Folge wird der O-Lkw mit elektrischer Energie aus der Oberleitungsanlage versorgt. Bedarfsgerecht ausgelegte elektrische Energiespeicher und gegebenenfalls ein ergänzendes, weiteres Antriebssystem erlauben es, dass O-Lkw auch auf nicht elektrifizierten Streckenabschnitten eingesetzt werden können – beispielsweise im Vor- beziehungsweise Nachlauf eines elektrifizierten Streckenabschnitts, zwischen zwei elektrifizierten Streckenabschnitten, in Tunneln und Anschlussstellen oder um vorausfahrende, langsamere Fahrzeuge zu überholen beziehungsweise um Gefahrenstellen auszuweichen. Insgesamt stellte sich heraus, dass der Einsatz von O-Lkw messbare Einsparungen von Treibhausgasemissionen im Straßengüterverkehr erlaubt. Mit einem Oberleitungsanteil von weniger als 5 % (Bedingungen, die im ELISA-Forschungsprojekt vorliegen), kann ein O-Lkw bereits zwischen 14 und 17 % an aus dem Fahrbetrieb resultierenden Treibhausgasemissionen (Well-to-Wheel) einsparen. Mithilfe eines im Verlauf der Arbeit entwickelten Skalierungs- und Vergleichsrechners ("ERSparnis") lässt sich darüber hinaus ermitteln, dass der Einsatz von O-Lkw allerdings auch Einsparungen an aus dem Fahrbetrieb resultierenden Treibhausgasemissionen in Höhe von bis zu 100 % ermöglichen kann. Voraussetzung hierfür ist, dass O-Lkw in einem sinnvoll ausgebauten Netz an Oberleitungsanlagen operieren, die externe elektrische Energieversorgung zu 100 % mit Ökostrom erfolgt und der O-Lkw über eine ausreichend leistungsfähige E-Maschine sowie einen sinnvoll dimensionierten elektrischen Energiespeicher verfügt. Eine Plug-in-Ladefunktion stellt dabei eine anzustrebende Ergänzung der technischen Konfiguration des O-Lkws dar. Die Quantifizierung der Treibhausgasemissionen des eHighway-Systems führt zu der Schlussfolgerung, dass es für den wirksamen Einsatz des eHighway-Systems eines größeren Kernnetzes an Oberleitungsanlagen bedarf.