Intelligente Infrastrukturanlage - Grundlage für straßenorientierte Elektromobilität

Teilprojekt

Projektlaufzeit:

01/2012 - 12/2012

Projektleitung (Fakultät):

Herr Prof. Dr. Wolfgang Kühn (Kraftfahrzeugtechnik)

Kontakt:

Herr Prof. Dr. Wolfgang Kühn

+49 (375) 536 3379
Wolfgang.Kuehnfh-zwickaude

Fördermittelgeber:

SMWK

Stichworte bzw. Deskriptoren:

Elektromobilität, Energiegewinnung, Nachladen, intelligente Infrastruktur

Situation

Bis zum Jahr 2020 will die Bundesregierung ca. 600.000 Elektrofahrzeuge auf das Straßennetz in Deutschland bringen. Während sich die Fahrzeugindustrie gegenwärtig international intensiv damit beschäftigt, markt- und serienreife Kraftfahrzeuge mit Elektround Hybridantrieb für den Individualverkehr zu entwickeln, laufen bisher keine Forschungsprojekte hinsichtlich der neuartigen Anforderungen an die verkehrliche Infrastruktur unter Beachtung der straßenorientierten Elektromobilität, d. h. die öffentlichen Baulastträger (Bund, Länder, Kommunen u. a.) beschäftigen sich gegenwärtig mit dieser Themenstellung nicht.

Aufgabe

Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurden ausgehend von der Bestandssituation und den bestehenden Regelwerken die neuartigen Anforderungen an die verkehrliche Infrastruktur speziell für Außerortsstraßen (z. B. Autobahnen) geprüft. Neben der Energiebedarfsermittlung (kinetische und thermische Energie) wurden die Möglichkeiten zur Energiegewinnung innerhalb des Trassenkorridors untersucht (Photovoltaik- und Windkraftanlagen). Außerdem erfolgte eine Untersuchung zu den Möglichkeiten für die Energieübertragung und Speicherung.

Ergebnis

Bei der Beachtung der Energiebilanz ist neben dem Verbrauch an kinetischer Energie für die Fortbewegung der thermische Energiebedarf für Heizen und Kühlen zu beachten. Er liegt gegenwärtig im Mittel bei ca. 30 % des Gesamtenergiebedarfes. Für die Energiegewinnung sind Windkraftanlagen und PV-Anlagen wirtschaftlich im Trassenbereich einsetzbar, die Anwendung ist jedoch stark vom tatsächlich verfügbaren Raum abhängig. Aus heutiger Sicht ist die Nachladung der Elektrofahrzeuge an Ladestationen bis zu einem Anteil von ca. 20 % Elektrofahrzeugen am Gesamtfahrzeugaufkommen geeignet. Darüber hinaus sollte die Anordnung zusätzlicher Ladespuren im Querschnittsbereich der Straßenverkehrsanlage erfolgen. Die induktive Ladung auf Stellplätzen ist gegenwärtig noch nicht ausgereift, besitzt aber großes Potenzial. Wenn der politische Wille zur Anpassung der Verkehrsinfrastruktur an die Elektromobilität besteht, sind entsprechende Veränderungen von Richtlinien im Bereich des Infrastrukturentwurfs als auch der Aufstellung von Anlagen zur Gewinnung von regenerativen Energien notwendig.