Oberleitungs-Lkw im Praxistest: Abschluss des Projekts eWayBW in Baden-Württemberg

Abstract

Die vorliegende Broschüre stellt die zentralen Ergebnisse des Forschungsprojekts eWayBW dar. Der Fokus liegt dabei auf dem Pilotbetrieb von Oberleitungs-Lkw (O-Lkw) im Murgtal bei Karlsruhe. Die Erkenntnisse zum Aufbau der Strecke wurden bereits in einer separaten Veröffentlichung zusammengefasst (Zembrot et al. 2021). Die Teststrecke eWayBW ist die einzige deutsche Pilotstrecke für Oberleitungs-Lkw auf einer Bundesstraße. In dem nun abgeschlossenen Projekt konnte gezeigt werden, dass es auch unter den speziellen Bedingungen einer derart herausfordernden Teststecke im Schwarzwald, wie den beengten Platzverhältnissen, topografischen und geologischen Besonderheiten, engen Kurvenradien, Brücken und Tunneln sowie Lärmschutzanforderungen, tragfähige Lösungen gibt. Damit konnten gegenüber den anderen Pilotstrecken, die auf geraden und ebenen Autobahnstrecken errichtet wurden, zusätzliche wertvolle Erkenntnisse gesammelt werden. Die anfänglich nicht unerheblichen technischen Probleme bei der Oberleitung und den Lkws konnten mit der Zeit behoben werden und gegen Ende der Testphase hat das System stabil und gut funktioniert. Die Einführung von Oberleitungstechnologie für Lkw im europäischen Straßennetz ist technisch und organisatorisch umsetzbar, insbesondere auf den Hauptverkehrsachsen (TEN-T-Straßen). Für das Europastraßennetz bestehen größere Unterschiede, die eine sorgfältige Planung erfordern. Der Gegenverkehrsbetrieb sollte aufgrund der technischen und sicherheitstechnischen Herausforderungen auf kurvigen oder schmalen Straßen möglichst vermieden werden. Wo notwendig, sind bauliche Trennungen und präzise Spurführungen zentrale Maßnahmen zur Gewährleistung der Sicherheit. Der Betrieb in Tunneln erfordert keine besonderen Brandschutzmaßnahmen und für reguläre Rettungseinsätze ändert sich mit Ausnahme von Einsätzen mit Rettungshubschrauber nichts. Jedoch ist bei Unfällen mit beschädigter Oberleitung diese abzuschalten. Das Nutzerverhalten der Verkehrsteilnehmenden wird durch den Einsatz von Oberleitungs-Hybrid-Lkw nicht beeinflusst. Künftig sind bessere Lösungsansätze bei Instandhaltungsarbeiten und Beeinträchtigungen im Verkehrsablauf zu erarbeiten. Die Akzeptanzuntersuchungen zeigen, dass unter den Bürger: innen vor Ort eine eher ablehnende Haltung vorherrscht, insbesondere beeinflusst durch die wahrgenommenen hohen Kosten und Zweifel am spezifischen Nutzen von eWayBW gegenüber anderen Oberleitungs-Projekten. Bei den beteiligten Speditionen und Fahrern zeigte sich eine mittlere bis hohe Akzeptanz, ergänzt durch kritischere Wahrnehmungen im Rest der Branche. Vertreter der Landesebene zeigen eine überwiegend positive Einstellung gegenüber eWayBW, während die befragten Kommunalpolitiker dem Projekt insgesamt etwas negativer gegenüberstanden. In der Medienberichterstattung gab es im Verlauf des Projekts eine Verschiebung des Tons. Während zu Beginn des Projekts ausgewogen berichtet wurde, waren im zweiten Zeitraum über die Hälfte der Artikel negativ konnotiert. Die Oberleitungstechnologie im Straßengüterverkehr kann erheblich zur Verringerung von Luftschadstoffen beitragen. Besonders deutliche Einsparungen bei CO₂- und NOₓ- Emissionen werden mit höherer Marktdurchdringung erzielt. Der Einfluss auf Lärmemissionen ist bei den eingesetzten Hybrid- Lkw hingegen gering. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal des Projektes ist, dass zusätzlich zur Erprobung der Hybrid-Oberleitungs-Lkw (HOLkw) ein Technologievergleich der Hybrid-Oberleitungs-Lkw – teils unter Einsatz von HVO-Diesel – mit einem Oberleitungs- PlugIn-Hybrid-Lkw, der einen rein elektrischen Betrieb ermöglicht (analog zu einem O-BEV) und einem rein batterieelektrischen Lkw (BEV) durchgeführt wurde. Damit werden erstmals in einem Feldversuch mit O-Lkw auch andere zum Testzeitraum verfügbare alternative Antriebsformen für schwere Nutzfahrzeuge unter realen Bedingungen parallel eingesetzt. Aus der vergleichenden Analyse der gesammelten realen Fahrdaten werden hier die Ergebnisse für die verschiedenen Oberleitungs- Lkw Konfigurationen dargestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Lkw unter der Oberleitung rein elektrisch fahren und zudem unter der Oberleitung Energie in die Batterie nachladen, um entsprechend abseits der Oberleitung rein elektrisch fahren zu können. Erweiterte Tests auf dem Rollenprüfstand haben gezeigt, dass unter aktuellen Fahrzeugvoraussetzungen (O-PHEV) bereits eine Abdeckung von ca. 50 Prozent der Gesamtstrecke mit Oberleitung dazu führt (eWayBW ~9 km beidseitig), dass das dynamische Laden der Batterie unter der Oberleitung ausreicht, um die gesamte Umlaufstrecke rein elektrisch und ladezustandsneutral zurücklegen zu können. Eine detaillierte Auswertung des Realbetriebs im Vergleich zum eingesetzten BEV wird bis Mitte 2025 separat veröffentlicht. Zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit der Oberleitungstechnologie wurde in vier Szenarien ein deutschlandweiter Hochlauf alternativer Antriebe in Abhängigkeit von der verfügbaren Infrastruktur betrachtet. In einem technologieoffenen Szenario setzen sich bis 2045 batterieelektrische Lkw durch, mit Oberleitungs- Lkw als Brückentechnologie. Bei einer Fokussierung des Infrastrukturaufbaus auf die Oberleitungstechnologie erreichen Oberleitungs-Diesel-Fahrzeuge einen Marktanteil von rund einem Viertel bis 2045. Rein batterieelektrische Lkw dominieren jedoch weiterhin den Bestand, insbesondere für den Einsatz auf kurzen und mittleren Distanzen. In allen analysierten Szenarien geht durch die steigende Elektrifizierung der Energiebedarf trotz einer höheren Lkw-Anzahl und Fahrleistung bis 2045 um ca. die Hälfte zurück, bedingt durch die höhere Effizienz der Elektrifizierung. Die Stromnachfrage steigt allerdings auf bis zu 50 TWh im Jahr 2045, was im Vergleich zur heutigen Gesamtstromnachfrage in Deutschland rund 10 Prozent entspricht. Dies ist herausfordernd, aber im Gesamtsystem darstellbar (Sensfuß et al. 2024). Zusammenfassend ist zu bilanzieren, dass falls es beim Ausrollen der Batterie-Lkw zu Verzögerungen oder Engpässen im Aufbau der notwendigen Ladeinfrastruktur kommen sollte, die Kombination von BEV-Lkw mit eHighway-Technologie mit der Möglichkeit des dynamischen Ladens während der Fahrt, eine wirtschaftlich attraktive Ergänzungsoption bietet. Hierzu ist es allerdings notwendig, dass die nationale und EU-Politik ein starker Kommittent für diese Technologie abgibt und gerade den Infrastrukturaufbau in der Anfangsphase finanziell fördert.