enERSyn – Dynamisches Laden im Kontext der Lkw-Antriebswende

Untersuchung technischer, ökonomischer, ökologischer und energiewirtschaftlicher Synergien von Electric Road Systems (ERS) mit anderen Lkw-Antriebstechnologien

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Hintergrund

Wie alle Wirtschaftsbereiche muss auch der Straßengüterverkehr zukünftig im Wesentlichen treibhausgasneutral betrieben werden. Dies wird wahrscheinlich einen elektrischen Antrieb in nahezu allen Fahrzeugen bedeuten. Hinsichtlich der Energiezuführung sind jedoch verschiedene Systeme im Gespräch, insbesondere die Speicherung in Traktionsbatterien an Bord der Fahrzeuge sowie die Betankung der Fahrzeuge mit Wasserstoff, aus dem im Fahrzeug durch eine Brennstoffzelle Strom gewonnen wird.

Wenn solche Lkw neben stationären Tank- und Ladelösungen auch dynamisches Laden während der Fahrt über Electric Road Systems (ERS) zum Energiebezug nutzen können, lassen sich potentiell verschiedene Synergien realisieren. So könnte die Auslastung der zu errichtenden Oberleitungs-, Lade-, Tank- und Netzinfrastruktur verbessert und die betriebliche Flexibilität der Lkw erhöht werden. Zudem könnte ein koordinierter Ausbau der verschiedenen Infrastrukturtypen deren Kosten senken (v.a. im Bereich der Verteilnetze) und die Integration fluktuierender Wind- und Solarenergie im Energiesystem erleichtern.

Ziel und Vorgehen im Projekt

Im Projekt „enERSyn“ untersuchen wir derartige Synergiepotentiale von ERS mit stationären Technologien der Energieübertragung. Zunächst führen wir eine technische Bewertung verschiedener Varianten durch und zeigen wesentliche Restriktionen auf (z.B. hinsichtlich der übertragbaren Leistungen).

Technisch machbare Varianten spielen wir dann in Form typisierter Szenarien für den Lkw-Verkehr in Deutschland durch: Zunächst für beispielhafte Straßenabschnitte, dann hochgerechnet auf ein potentielles ERS-Kernnetz in Deutschland. Dabei diskutieren wir die Varianten in verschiedenen Dialogformaten mit den relevanten Stakeholdern durch, z.B. mit Flottenbetreibern, Lkw-Herstellern und Energieversorgungsunternehmen. Wir entwickeln gemeinsam Szenarien der Flotten- und Infrastrukturentwicklung, für die wir im Anschluss Systemkosten, energiesystemische Effekte und Umweltwirkungen quantifizieren. Im Energiesystem berücksichtigen wir dabei auch die Effekte von Entwicklungen in anderen Sektoren (wie bspw. dem Industrie- und Gebäudesektor).

Auf Basis dieser quantitativen Modellanalysen arbeiten wir Wechselwirkungen zwischen verschiedenen technologischen Ansätzen und potentielle Pfadabhängigkeiten heraus, die für die grundlegende Ausgestaltung der Infrastruktur des zukünftigen Straßengüterverkehrs bedeutsam sein können.

Daneben erstellen wir während der Projektlaufzeit regelmäßig Schwerpunktpapiere zu aktuell besonders relevanten Teilaspekten der Lkw-Antriebswende und ihren energiesystemischen Implikationen.