Seit 2019 rollen erste Elektro-LKW mit Stromabnehmer

Die erste deutsche Teststrecke für Elektro-Lkw ist im Mai 2019 in Betrieb gegangen. In Hessen fahren Hybrid-Lkw auf einem Autobahnabschnitt mit Strom aus einer Oberleitung. Wir erläutern die neue Technologie und betrachten Chancen beziehungsweise Herausforderungen.

Teststrecke für elektrisch angetriebene LKW

Auf der viel befahrenen Autobahn zwischen Darmstadt und Frankfurt befindet sich eine zehn Kilometer lange Teststrecke für Elektro-Lkw. Seit Mai 2019 rollen dort die ersten elektrischen Lastwagen über die A5. Die Lastwagen docken sich auf der Strecke mit einem Stromabnehmer an eine Oberleitung an. Sie sind vergleichbar mit denen von Lokomotiven oder Straßenbahnen. Über die Leitung ziehen sich die Lkw ihre Energie zum Fahren, anstatt Diesel als Kraftstoff zu verbrauchen. Die Energie für die Elektro-Trucks entsteht aus erneuerbaren Energien.

Das Projekt wird vom Bundesumweltministerium finanziert. In einem Zeitraum über drei Jahre soll die neue Technik getestet werden. Ziel ist, die Elektro-Lastwagen auf ihre praktische Tauglichkeit im deutschen Straßenverkehr zu überprüfen. Neben der Teststrecke in Hessen existieren ähnliche Projekt in Baden-Württemberg und Schleswig-Holstein. Allerdings wurden beide noch nicht in Betrieb genommen. E-Autos sind im Straßenverkehr längst keine Exoten mehr, doch helfen die neuen Elektro-Laster ebenfalls, einen wichtigen Schritt für einen besseren Klimaschutz zu gehen? Wir nehmen die Pilotprojekte unter die Lupe und zeigen die Vorteile von Hybrid-Lkw.

Mit dem Elektro-Lkw auf dem neuen eHighway

Was Siemens in der Bahntechnologie kann, zeigt der Konzern auch auf deutschen Straßen: Auf der hoch frequentierten Autobahn A5 laufen nun die Tests für Lkw mit Hybridantrieb. 230 Masten versorgen die Lastwagen mit Strom – auf fünf Kilometern in jede Richtung.

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Der Feldversuch ist ein wesentlicher Beitrag für die Klimapolitik der Bundesrepublik. 2014 hat die Bundesregierung bereits das Aktionsprogramm für den Klimaschutz 2020 verabschiedet. Das Paket stellt sicher, dass die Emissionen von Treibhausgas bis 2020 um 40 Prozent reduziert werden. Ein Bestandteil dieses Programmes ist ELISA. Dahinter steckt der elektrifizierte innovative Schwerlastverkehr auf Autobahnen. Das Bundesumweltministerium fördert die Nutzfahrzeuge mit Elektromotor mit insgesamt 45,3 Millionen Euro. Weitere Aufstockungen sind bereits eingeplant.

So funktioniert die Technologie des E-Antriebs beim Lkw

Hinter einem Elektro-Lkw verbirgt sich eine innovative Technologie: Auf dem Dach der Hybrid-Fahrzeuge befinden sich Sensoren. Diese erkennen die Oberleitungen und fahren automatisch oder manuell per Knopfdruck den Stromabnehmer aus. Der Vorgang nennt sich „Anbügeln“ und ist, genauso wie das „Abbügeln“, bei einer Geschwindigkeit bis zu 90 km/h möglich. Etwa aller 70 Meter wird dem Elektromotor des Lkw über Kontaktpunkte neue Energie zugeführt, gleichzeitig lädt auch die Batterie.

Löst einer der neuen Elektro-Lkw die Verbindung zur Oberleitung, fährt er ganz einfach elektrisch weiter und generiert die Energie aus der geladenen Batterie. Ob das im Alltag tatsächlich praktikabel ist, lässt sich erst nach einer gewissen Probezeit sagen. Erst dann sind auch Aussagen zur Reichweite möglich, die ein Elektro-Lkw mit einer aufgeladenen Batterie zurücklegt.

Die Energieversorgung der Fahrtrouten baut auf dem bewährten System des Bahnverkehrs auf. Auf den Strecken verlaufen in jede Richtung zwei Fahrdrähte, die jeweils mit einem Pluspol und einem Minuspol ausgestattet sind. Diese versorgen die Fahrzeuge auf dem eHighway zuverlässig mit Energie. Die Drähte sind so konstruiert, dass sie auch bei höheren Geschwindigkeiten die Stromübertragung gleichmäßig stabil halten. Durch Stationen zum Einspeisen werden die Oberleitungen wiederum selbst mit Energie versorgt.

Hybrid als Zukunftstechnologie

Auf den elektrisierten Strecken der eHighways werden die Elektro-Nutzfahrzeuge über die stromführenden Oberleitungen versorgt. Für die Fahrten abseits der Stromleitungen verfügen die Lkw über einen Hybridantrieb. Er lässt sich bedarfsgerecht anpassen. Alternativ wären auch Verbrennungsmotoren möglich, etwa mit Brennstoffzellen oder dem Betrieb einer Batterie. Auch Elektro-Lkw verfügen über einen Elektromotor, der durch Bremsen neue Energie zurückgewinnt.

Was bringt elektrifizierter Güterverkehr?

In Schweden gibt es bereits länger solche Teststrecken für Elektro-Lkw. Lastwagen mit elektrischen Antrieben erhalten Energie aus Oberleitungen. Allerdings befinden sich diese Einrichtungen auf separaten Spuren. Ähnlich sieht es in China und den USA aus, in denen ebenfalls Pilotprojekte angelaufen sind.

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Derzeit betragen die Emissionen im Güterverkehr 104 Gramm Treibhausgas pro Tonnenkilometer. Damit erzeugen sie doppelt so viel dicke Luft wie Güterzüge und Binnenschiffe zusammen. Doch das Problem lässt sich nicht so einfach lösen. Der Bedarf an Gütern und deren Transport steigt. Die meisten davon werden weiterhin auf der Straße von A nach B bewegt. Mit Elektro-Fahrzeugen soll eine nachhaltige Lösung entstehen.

Das Einsparungspotenzial liegt bei sechs Millionen Tonnen CO2, wenn etwa 30 Prozent des Lkw-Verkehrs in Deutschland elektrifiziert und mit erneuerbaren Energien betrieben wird. Die eHighways halbieren den Energieverbrauch und sind dabei doppelt so effizient wie Verbrennungsmotoren. Positive Auswirkungen hätte das auch auf die lokale Luftverschmutzung.

Chancen und Herausforderungen für Elektro-Lkw

Die Lkw-Flotten auf unseren Straßen sind im Alltag nicht wegzudenken. Schließen wären ohne sie die Supermärkte leer und wir würden auch keine Pakete mehr erhalten. Die Diesel-Lkw produzieren aufgrund der Dieselmotoren und der vielen Tonnen Gewicht eine hohe Menge von umweltschädlichen Abgasen. Oftmals bremsen sie den städtischen Lieferverkehr aus und verursachen eine hohe Lärmbelastung. Elektro-Lkw dagegen erzeugen fast gar keine Geräusche.

Somit wäre es möglich, die Fahrten auf andere Tageszeiten umzulegen und das hohe Verkehrsaufkommen inklusive ärgerlicher Staus zu verringern. Der Strom aus der Oberleitung auf den Teststrecken bringt den Vorteil, dass die Lastwagen auf die schweren Lithium-Ionen-Batterie verzichten können. Das wirkt sich positiv auf das Gewicht aus und reduziert die Stopps für das notwendige Aufladen.

Kritiker bemängeln dagegen den kostspieligen Ausbau der Infrastruktur für die Oberleitungen, damit sie von Fahrzeugen genutzt werden kann. Sie fordern mehr Förderung für die Entwicklung von E-Mobilität. In Zukunft sollen trotzdem weitere Teststrecken an der A1 und dem Autobahnkreuz in Lübeck entstehen. Eine dritte Strecke an der Bundesstraße B462 ist zusätzlich in Planung.

Das größte Manko ist jedoch nach wie vor die Reichweite. Während gängige Diesel-Nutzfahrzeuge hunderte Kilometer zurücklegen und in kurzer Zeit wieder vollgetankt sind, haben Lkw mit E-Motor eine viel geringere Reichweite. Zudem benötigen E-Fahrzeuge eine flächendeckende Infrastruktur, die aktuell noch fehlt, um ein regelmäßiges Aufladen zu realisieren. Die neuen Oberleitungen lösen das Problem zwar, sie sind aber teuer und müssen großflächig ausgebaut werden. Da der Transportverkehr international verläuft, muss die neue Technologie europaweit aufgebaut werden, was eine große Herausforderung darstellt.

Elektrische und autonome Lastkraftwagen

Trotz dieser Hindernisse stellen Elektro-Lkw eine sinnvolle und besonders klimafreundliche Lösung dar. Aufgrund des hohen Potenzials setzen viele Spediteure und Logistik-Firmen bereits auf eine elektrische Lösung. Lkw-Hersteller entwickeln bereits elektrische Lkw, die autonom fahren. Der Vorteil liegt darin, dass sie rund um die Uhr unterwegs sein können. Sie benötigen keinen Fahrer, der vorgeschriebene Pausen einlegen muss. Und sie sind leise, stören keine Bewohner. Die Effizienz erhöht sich zudem durch einen optimierten Warenfluss, wenn die E-Lkw untereinander automatisch Informationen austauschen und sich vernetzen.

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