CO2-neutrale Klimatisierungstechnologie für Elektrobusse

 

Ausgangslage

In Deutschland werden die Busflotten der öffentlichen Personennahverkehrsbetriebe in den kommenden Jahren vor allem zur Reduzierung der Umweltbelastungen (Umweltzonen, Lärm, Klimaschutz) allmählich elektrifiziert. Die Frage der Klimatisierung batterieelektrisch angetriebener Busse ist hierbei noch ungeklärt und ein zentrales Problem, das die breitere Nutzung der Elektromobilität im öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) stark behindert.

Projektziel

Ziel des Projektes ist, die unmittelbar praxisbezogenen Grundlagen für eine lokal CO2-freie E-Bus-Klimatisierung auf der Basis der Sorptionstechnik zu schaffen, ohne dabei die sehr beschränkten Traktionsenergievorräte des Fahrzeugs einsetzen zu müssen.

Durch synergetische und interdisziplinäre Zusammenarbeit von Projektpartnern aus den Materialwissenschaften, der konstruktiven Sorptionstechnik, der elektromobilen Nutzfahrzeugkonzeptionierung und der Verkehrsnetzplanung wird für dieses Multiskalenproblem ein praxisorientiertes Konzept entwickelt und experimentell bis zu einem Reifegrad vorangetrieben, der sowohl Veröffentlichungen auf diesem Sektor als auch die qualifizierte Einwerbung von Drittmitteln ermöglichen wird.

  Grafik ebus Urheberrecht: ISB  

Projektinhalt und -aufbau

Der Schwerpunkt des Instituts für Stadtbauwesen und Stadtverkehr (ISB) liegt im Rahmen des Projektes auf der Evaluation der Potenziale für den Einsatz von Elektrobussen in den Netzen des ÖPNV unter der Berücksichtigung technischer Grenzen, betrieblicher und verkehrlicher Rahmenbedingungen und der Gestaltbarkeit der Netze.

Bei der Netzstrukturierung des ÖPNV braucht bei klassischer Antriebstechnik der Busse mit Verbrennungsmotoren praktisch keine Rücksicht auf verfügbare Energiemengen und Nachlademöglichkeiten genommen zu werden. Entsprechend richtet sich die Gestaltung eines ÖPNV‑Netzes bislang ausschließlich nach der Siedlungsstruktur, also der Verteilung und Dichte der bebauten und bewohnten Fläche eines Raumes, und der gewünschten Art der Erschließung.

Beim verstärkten Einsatz von Elektrobussen besteht aufgrund der technischen Restriktionen und der dadurch auferlegten Begrenzung realisierbarer Netzstrukturen ein Spannungsfeld von technischer Notwendigkeit und Nutzerakzeptanz, da ein Nachladen energetischer Ressourcen nach heutigen Stand der Kenntnisse über einen ganzen Betriebstag hinweg nicht vermieden werden kann.

Zur Bestimmung der Einsatzpotentiale von Elektrobussen werden Kriterien, die heute in der Netz- und Linienplanung des ÖPNV verwendet werden, identifiziert und analysiert. Dazu werden Fahrpläne verschiedener Städte untersucht. Aus den Ergebnissen werden vertretbare Ladezeiten und -orte für die Elektrobusse abgeleitet. Die identifizierten Kriterien werden mit den Kriterien der Projektpartner im Rahmen einer gemeinsamen Abwägung hierarchisiert. Dies bildet die Grundlage für eine Veränderung in der kommunalen Netzplanung. Die Entwicklung „elektrooptimierter“ Netzstrukturen und Betriebsstrategien wird schließlich in Simulationen hinsichtlich der Nachfragewirkung überprüft werden.

Förderer

Boost-Fund-Projekt der RWTH Aachen

Im Rahmen des Boost Fund fördert die RWTH Aachen Projekte für noch nicht etablierte interdisziplinäre Forschungsfelder. Durch diese Förderung wird die Möglichkeit geschaffen, das Forschungsfeld innerhalb einer Laufzeit von zwei bis drei Jahren weiterzuentwickeln und dann durch Drittmitteleinwerbung finanzieren zu können.

Laufzeit

07/2013 – 07/2015

Projektpartner

Bearbeiter am ISB