Forschungsinformationssystem des BMVI

zurück Zur Startseite FIS

Elektrische Fahrzeuge als Alternative zu Dieselfahrzeugen im Straßengüterverkehr

Erstellt am: 08.11.2023 | Stand des Wissens: 08.11.2023
Synthesebericht gehört zu:

Elektrisch angetriebene Fahrzeuge lassen sich grundlegend in die Antriebskonzepte Plug-in-Hybrid, Batterieelektrisch und Brennstoffzelle unterscheiden, wobei darüber hinaus auch Oberleitungs-Fahrzeuge zu den elektrischen Fahrzeugen gezählt werden können. Elektrisch angetriebene Lkw verfügen über einen Elektromotor der mittels einer Batterie mit Strom versorgt wird. Die Bereitstellung des Stroms erfolgt dabei entweder vor der Fahrt, wie bei den Plug-in-Hybriden beziehungsweise batterieelektrischen Fahrzeugen oder während der Fahrt, wie bei den Brennstoffzellenfahrzeugen. Plug-in-Hybrid-Lkw verfügen über einen konventionellen Dieselmotor und einen Elektromotor mit einer kleinen Batterie für Reichweiten von circa 60 Kilometern (Scania, kein Datum). Bei Plug-in-Hybrid-Lkw ist zu beachten, dass die Batterie im Fahrzeug nur über eine externe Verbindung zu einer Ladestation geladen werden kann und nicht intern über den Betrieb des Dieselmotors. Durch die geringe Reichweite werden sie ebenfalls als Alternative für den Stadtverkehr mit häufigen Lademöglichkeiten gesehen [ACEA22]. Vollständig Batterie-betriebene Fahrzeuge verfügen zurzeit über eine Reichweite bis zu 300 Kilometern und stellen deshalb im Nah- und Regionalverkehr eine Alternative zum Diesel-Lkw dar [Lin21]. Des Weiteren werden auch vereinzelt batterieelektrische Sattelzugmaschinen im Regionalverkehr eingesetzt, wie zum Beispiel den ab dem Jahr 2022 produzierten Volvo FH Electric, mit 44 Tonnen Gesamtzuggewicht und 300 Kilometern Reichweite [Volv23].
Brennstoffzellen-Fahrzeuge verfügen auch über einen Elektromotor, dem ein chemischer Prozess vorgelagert ist, der die chemische Energie von Wasserstoff aus dem Tank in elektrische Energie für den Motor umwandelt [EnBW22a]. Ihr Einsatzgebiet wird zurzeit vor allem bei leichteren Fahrzeugen gesehen, da die geringe Energiedichte des Wasserstoffs Reichweiten von bis zu 400 Kilometern ermöglicht. Zukünftig könnte diese jedoch bis auf 1.000 Kilometer ausgebaut werden und die Technologie somit auch für schwere Nutzfahrzeuge im Fernverkehr anwendbar sein [BaWü20]. Neben der beschriebenen Energieladung vor der Fahrt, verfügen die genannten Antriebskonzepte über Möglichkeiten der Energierückgewinnung während der Fahrt. Rekuperation bezeichnet die Rückgewinnung von elektrischer Energie bei Bremsvorgängen, wobei die Menge der wiedergewonnenen Energie vom Fahrverhalten abhängt [ACEA22].
Die Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen vorausgesetzt, bieten elektrisch angetriebene Lkw das Potential eines vollständig emissionsfreien Straßengütertransports [Bon17].Darüber hinaus sind Elektromotoren bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten bis circa 50 Kilometer pro Stunde deutlich leiser als Dieselmotoren, was besonders bei der Beschleunigung zu einer Verminderung des Lärms in urbanen Räumen führt. Bei höheren Geschwindigkeiten hingegen sind Reibung und Luftwiderstand Hauptquellen des Lärms, sodass die Geräuschemissionen von Elektro- und Dieselfahrzeug, beispielweise auf Autobahnen, vergleichbar sind [UBA13d].
Ansprechpartner
Technische Universität Hamburg, Institut für Verkehrsplanung und Logistik, Prof. Dr.-Ing. H. Flämig
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Elektrische Fahrzeuge als Alternative zu Dieselfahrzeugen (Stand des Wissens: 12.12.2023)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?578531
Literatur
[ACEA22] Association des Constructeurs Européens d'Automobiles (ACEA) (Hrsg.) Fuel types of new trucks, 2022/03/08
[BaWü20] Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg (Hrsg.) GÜTERVERKEHRSKONZEPT Baden Württemberg, 2020/07
[Bon17] Bonaldo, Frank Die Zukunft des Lkw, 2017/03/17
[EnBW22a] EnBW Energie Baden-Württemberg AG (Hrsg.) Wasserstoffautos: Das etwas andere E-Auto mit Brennstoffzellenantrieb, 2022/06
[Lin21] Link, Steffen, Plötz, Patrick, Griener, Janik, Moll, Cornelius Lieferverkehr mit Batterie-Lkw: Machbarkeit 2021
Fallbeispiel REWE Group - Region Nordost
, 2021/11
[UBA13d] Umweltbundesamt (Hrsg.) Kurzfristig kaum Lärmminderung durch Elektroautos, 2013/04/18
[Volv23] Volvo Group Trucks Central Europe GmbH (Hrsg.) Der Volvo FH Electric, 2023
Glossar
Hybrid
Der Ausdruck Hybrid bedeutet "etwas Gebündeltes, Gekreuztes oder Gemischtes". Es stammt ab von dem lateinischen Fremdwort griechischen Ursprunges Hybrida. In der Technik wird ein hybrides System, aus zwei unterschiedlichen Technologien miteinander kombiniert.
Lkw Lastkraftwagen (Lkw) sind Kraftfahrzeuge, die laut Richtlinie 1997/27/EG überwiegend oder sogar ausschließlich für die Beförderung von Gütern und Waren bestimmt sind. Oftmals handelt es sich dabei um Fahrzeuge mit einer zulässigen Gesamtmasse zwischen 3,5 und 12 Tonnen. In Einzelfällen kann die zulässige Gesamtmasse diese Werte jedoch auch unter- beziehungsweise überschreiten, sofern das Kriterium der Güterbeförderung gegeben ist. Lastkraftwagen können auch einen Anhänger ziehen.
H2 Wasserstoff ("H2" = grch.-lat. für hydrogenium "Wassererzeuger") ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 1. Wasserstoff stellt sowohl bezogen auf die Masse (75%) als auch bezogen auf die Zahl der Teilchen (91%) das häufigste aller im All vorkommenden Elemente dar. Wasserstoff ist ein farb- und geruchloses Gas welches in der Natur aufgrund der hohen Reaktivität nicht in seiner elementaren Form vorkommt. Wasserstoff liegt gebunden in Form von Erdöl und Erdgas, in Mineralien, in Biomasse, aber vorwiegend in Form von Wasser vor. Wasserstoff ist somit ein Sekundärenergieträger (Energiespeicher)und muss erst aus den oben genannten fossilen oder nicht fossilen Primärenergieträgern unter Einsatz von zusätzlicher Energie hergestellt werden.
Rekuperation
Rekuperation bezeichnet die Rückführung eines Anteils der von einem elektrisch angebtriebenen Fahrzeug entnommenen Traktionsenergie in die Fahrzeugbatterie oder das Bahnstromnetz. Diese Energie wird beim Bremsvorgang durch den Betrieb des Elektromotors im Generatorbetrieb bzw. durch die elektrodynamische Nutzbremse generiert.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?576562

Gedruckt am Dienstag, 28. Mai 2024 19:45:09