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Sep 18, 2023

Was wäre, wenn Autobahnen elektrisch wären? Deutschland testet die Idee.

Eine elektrifizierte Autobahn ist theoretisch die effizienteste Lösung

Eine elektrifizierte Autobahn ist theoretisch die effizienteste Möglichkeit, Lkw-Emissionen zu vermeiden. Doch die politischen Hürden sind gewaltig.

Oberleitungen, die diesen Lkw mit Strom versorgen, erstrecken sich über drei Meilen der Autobahn südlich von Frankfurt. Die Idee besteht darin, das System im täglichen Einsatz bei echten Speditionen zu testen. Bildnachweis: Felix Schmitt für die New York Times

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Von Jack Ewing

OBER-RAMSTADT, Deutschland – Auf einer Autobahn südlich von Frankfurt manövrierte Thomas Schmieder kürzlich seinen Scania-Sattelzug und seine Ladung Hausfarbe auf die äußerste rechte Spur. Dann betätigte er einen Schalter, den man auf den meisten Lkw-Armaturenbrettern nicht findet.

Außerhalb des Fahrerhauses begann sich vom Dach aus eine Vorrichtung zu entfalten, die wie ein Wäscheständer aussah, an dessen Oberseite ein umgedrehter Schlitten angeschweißt war. Während Herr Schmieder weiterfuhr, zeigte ein Video, wie sich die Metallkufen hoben und sanft gegen die über ihm verlaufenden Drähte drückten.

In der Kabine wurde es sehr still, als der Dieselmotor abschaltete und die Elektromotoren übernahmen. Der Lastwagen war immer noch ein Lastwagen, aber jetzt wurde er wie viele Züge oder Straßenbahnen angetrieben.

Es gibt eine Debatte darüber, wie die Lkw-Branche emissionsfrei werden kann und ob Batterien oder Wasserstoff-Brennstoffzellen die beste Möglichkeit sind, Elektromotoren in großen Fahrzeugen anzutreiben. Herr Schmieder war Teil eines Tests einer dritten Alternative: eines Systems, das Lastkraftwagen während der Fahrt mit Strom versorgt, indem es über der Fahrbahn verlegte Drähte und einen am Fahrerhaus montierten Stromabnehmer verwendet.

Auf einer Ebene macht die Idee durchaus Sinn. Das System ist energieeffizient, da es die Motoren direkt vom Stromnetz mit Strom versorgt. Die Technologie spart Gewicht und Geld, da Batterien in der Regel schwer und teuer sind und ein Lkw, der Oberleitungen nutzt, nur eine Batterie benötigt, die groß genug ist, um von der Ausfahrt zu seinem endgültigen Ziel zu gelangen.

Und das System ist relativ einfach. Siemens, der deutsche Elektronikriese, der die Hardware für diese Teststrecke bereitgestellt hat, hat Geräte angepasst, die seit Jahrzehnten zum Antrieb von Zügen und städtischen Straßenbahnen verwendet werden.

Auf einer anderen Ebene ist die Idee verrückt. Wer wird dafür bezahlen, Tausende Kilometer Hochspannungskabel über die wichtigsten Autobahnen der Welt zu verlegen?

Herauszufinden, wie man Lkw emissionsfrei machen kann, ist ein entscheidender Teil im Kampf gegen den Klimawandel und schmutzige Luft. Diesel-Lkw im Fernverkehr verursachen einen überproportionalen Anteil an Treibhausgasen und anderen Schadstoffen, weil sie so viel Zeit auf der Straße verbringen.

Doch die Branche ist gespalten. Daimler und Volvo, die beiden größten Lkw-Hersteller der Welt, setzen bei Langstreckenfahrzeugen auf Wasserstoff-Brennstoffzellen. Sie argumentieren, dass die schweren Batterien, die für eine akzeptable Reichweite erforderlich seien, für Lkw unpraktisch seien, weil sie der Nutzlast zu viel Kapazität entziehen.

Traton, das Unternehmen, zu dem die Lkw-Hersteller Scania, MAN und Navistar gehören, argumentiert, dass Wasserstoff aufgrund der für seine Herstellung benötigten Energie zu teuer und ineffizient sei. Traton, das sich mehrheitlich im Besitz von Volkswagen befindet, setzt auf immer bessere Batterien – und auf elektrifizierte Autobahnen.

Traton gehört zu den Unterstützern des sogenannten eHighway südlich von Frankfurt, zu dem auch Siemens und die Autobahn GmbH gehören, die staatliche Behörde, die die deutschen Autobahnen überwacht. Auch in den Bundesländern Schleswig-Holstein und Baden-Württemberg gibt es kurze Abschnitte elektrifizierter Straßen. Die Technologie wurde in Schweden und 2017 auf einer 1,6 km langen Strecke in der Nähe des Hafens von Los Angeles getestet.

Bisher sind die mit Oberleitungen ausgestatteten Autobahnabschnitte in Deutschland kurz – etwa fünf Kilometer lang in beide Richtungen bei Frankfurt. Ihr Zweck besteht darin, zu testen, wie sich das System im täglichen Einsatz durch echte Speditionen verhält, die echte Güter befördern. Bis Ende des Jahres werden in Deutschland mehr als 20 Lkw die Systeme nutzen.

Da kommen Herr Schmieder, der in der Bundeswehr das Lkw-Fahren gelernt hat, und sein Arbeitgeber, ein Speditionsunternehmen namens Schanz Spedition in der Kleinstadt Ober-Ramstadt in einer hügeligen, dicht bewaldeten Region etwa 56 Kilometer von Frankfurt entfernt .

Wenn der eHighway jemals in großem Maßstab eingeführt werden soll, muss er für Unternehmen wie Schanz funktionieren, ein Familienunternehmen unter der Leitung von Christine Hemmel und Kerstin Seibert, den Schwestern und Urenkelinnen des Gründers. Ihr Vater, Hans Adam Schanz, obwohl eigentlich im Ruhestand, saß kürzlich am Steuer eines Gabelstaplers und manövrierte Paletten auf die Ladefläche eines Lastwagens, als Herr Schmieder zum zweiten Mal an diesem Tag in die Kabine stieg und Farbe zu einem Vertriebszentrum in Frankfurt transportierte .

Das Geschäft laufe gut, sagte Schmieder, weil die Lockdowns einen Heimwerkerboom ausgelöst und die Nachfrage nach Farben angeheizt hätten, die in einer Fabrik neben dem Hauptsitz von Schanz hergestellt würden.

Herr Schmieder macht den gleichen Lauf bis zu fünfmal am Tag. Eine solche Strecke halten die Befürworter des eHighway für ideal.

Hasso Grünjes, der die Beteiligung von Siemens an dem Projekt leitet, sagte, es sei sinnvoll, zunächst stark befahrene Strecken wie die zwischen dem niederländischen Hafen Rotterdam und Duisburg im industriellen Kernland Deutschlands zu elektrifizieren; oder die Autobahn, die die deutschen Häfen Hamburg und Lübeck verbindet.

Eine große Zahl von Lastwagen mache nichts anderes, als zwischen diesen Zielen hin und her zu fahren, sagte Herr Grünjes. Speditionen, die diese Strecken nutzen, würden Treibstoff einsparen, ihren größten Kostenfaktor, und die Investition in Lkw mit Dachstromabnehmern rechtfertigen. Längerfristig, so Siemens-Angaben, würden 4.000 Kilometer verkabelte Autobahn, also fast 2.500 Meilen, 60 Prozent des deutschen Lkw-Verkehrs abdecken. Siemens gab am Donnerstag bekannt, dass es mit dem deutschen Autozulieferer Continental bei der Massenproduktion der Stromabnehmer zusammenarbeiten werde.

Die Verantwortung für den Bau der Freileitungen läge jedoch bei der deutschen Regierung, was schätzungsweise 2,5 Millionen Euro pro Kilometer oder etwa 5 Millionen US-Dollar pro Meile kostet.

Das deutsche Umweltministerium, das die drei elektrifizierten Autobahnen in Deutschland finanziert, vergleicht die Ergebnisse mit Studien zu Lkw, die Wasserstoff-Brennstoffzellen verwenden, und Lkw, die Batterien verwenden. In drei bis vier Jahren, so das Ministerium in einer Erklärung, werde eine Entscheidung darüber getroffen, welche Technologie unterstützt werden soll.

„Zahlreiche Studien kommen zu dem Ergebnis, dass Seilbahnen trotz der hohen Infrastrukturkosten die kostengünstigste Option sind“, so das Ministerium.

Auf Fragen der New York Times antwortete das Ministerium jedoch, dass die Batterien immer billiger und besser würden und die Ladezeiten kürzer würden. „Letztendlich werden die Gesamtkosten für Infrastruktur, Fahrzeuge und Energie darüber entscheiden, welche Technologie oder Kombination von Technologien sich durchsetzt“, sagte das Ministerium.

Die Regierung ist vorsichtig, da das Risiko besteht, dass Steuerzahler für elektrifizierte Autobahnen zahlen würden, nur weil die Technologie von der LKW-Industrie gemieden oder durch etwas anderes überholt wird.

„Theoretisch ist das die beste Idee“, sagte Geert De Cock, Strom- und Energiespezialist bei Transport & Environment, einer Interessenvertretung in Brüssel. Aber er sagte, die politischen Hindernisse, beispielsweise die europäischen Regierungen dazu zu bringen, sich auf technische Standards zu einigen, seien zu gewaltig.

„Es handelt sich eher um eine Koordinierungsfrage als um eine Technologiefrage“, sagte Herr De Cock. „Wir unterstützen es nicht, weil wir nicht glauben, dass es passieren wird.“

Herr Schmieder, der LKW-Fahrer, ist ein Gläubiger. Er bewarb sich 2019, als das Testprojekt startete, bei Schanz, um dabei sein zu können.

„Ich interessiere mich immer sehr für die Elektromobilität und ihre Entwicklung“, sagte er, während er den Scania durch ein enges Tal steuerte, das von der Schanz-Zentrale zur Autobahn A5 führt. Der Lastwagen, ein Hybrid mit Dieselmotor, Elektromotor und kleiner Batterie, fuhr an einem Schild vorbei, das auf die Burg Frankenstein zeigte, die angeblich die Inspiration für das fiktive Monster war.

Kurz nachdem Herr Schmieder eine Rampe auf die A5 hinaufgefahren war, kamen die Masten der Oberleitungen des eHighways in Sicht. Im Führerhaus war der Übergang kaum wahrnehmbar, als Herr Schmieder den Stromabnehmer betätigte, der die Verbindung zu den Oberleitungen, einem sogenannten Oberleitungssystem, herstellt.

Über die Kabel wurde auch die Batterie des Scania aufgeladen, die genügend Strom speichert, um kurze Strecken im Stadtverkehr emissionsfrei zurückzulegen. Das ist ein weiterer Vorteil des Oberleitungssystems: Der eHighway könnte die Notwendigkeit von Ladestopps überflüssig machen, was in der Lkw-Branche wichtig ist, wo Zeit Geld ist.

„Die Infrastruktur erfordert viele Ressourcen“, sagte Manfred Boltze, Professor an der beratenden und analysierenden Technischen Universität Darmstadt, per E-Mail. „Andererseits bietet es eine sehr hohe Energieeffizienz und für die Fahrten über die Oberleitungen hinaus werden nur kleine Batterien benötigt.“

Herr Schmieder legte seine Hände leicht auf das Lenkrad, während die Software für autonomes Fahren den Lkw direkt unter den Kabeln hielt. Er und andere Fahrer absolvierten ein eintägiges Schulungsprogramm, um den Umgang mit dem System und den Umgang mit Problemen zu erlernen, beispielsweise bei einem Unfall, der die Fahrspur blockierte. Das sei Herrn Schmieder passiert, sagte er. Er lenkte einfach mit dem Dieselmotor des Lastwagens unter den Oberleitungen auf eine andere Fahrspur hervor.

Es kam gelegentlich zu technischen Störungen. Ein paar Mal sind Sensoren ausgefallen. „Aber große Probleme? Nein“, sagte Herr Schmieder.

Fast alle sind sich einig, dass Technologie nicht das größte Hindernis für ein globales Netz elektrischer Straßen ist.

„Wir haben gezeigt, dass es gebaut werden kann“, sagte Herr Grünjes. „Die Frage ist jetzt, wie man in größerem Maßstab baut.“

In einer früheren Version dieses Artikels wurde fälschlicherweise beschrieben, wie viele Kilometer deutscher Autobahnen für Elektro-Lkw verkabelt würden. Es sind fast 2.500 Meilen, nicht 2.400 Meilen.

Wie wir mit Korrekturen umgehen

Jack Ewing schreibt aus Frankfurt über Wirtschaft, Bankwesen, Wirtschaft und Geldpolitik und trägt zur Berichterstattung über aktuelle Nachrichten bei. Zuvor arbeitete er ein Jahrzehnt lang beim BusinessWeek-Magazin in Frankfurt, wo er als europäischer Regionalredakteur tätig war. @JackEwingNYT • Facebook

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