Weißer Elektrobus
Oleksandr / stock.adobe.com
09.02.2022

Faktencheck Schwere elektrische Nutzfahrzeuge

Die Verordnungen der Europäischen Kommission zur Senkung der CO2-Emissionen und der Weg zu einer klimaneutralen Mobilität stellt die gesamte Industrie vor enorme Herausforderungen. Die Umstellung auf alternative Antriebstechnologien ist eines der drängendsten Zukunftsthemen der Branche und gerade auf schweren Nutzfahrzeugen lastet ein hoher Druck, denn sie sind derzeit für 6 % der Gesamtemissionen in der Europäischen Union verantwortlich. Erforderlich sind neue und klimafreundliche Antriebskonzepte mit kurzen Ladezeiten und hohen Reichweiten. Dieser Faktencheck gibt einen Überblick über den Stand der Technik, aktuelle Herausforderungen und die begleitende Normungsarbeit im Bereich schwere elektrische Nutzfahrzeuge.

Kontakt

Dr. Ralf Petri

Der Countdown für die Antriebswende läuft

Nicht zuletzt die Pandemiebedingungen der letzten zwei Jahre haben gezeigt: Unsere Gesellschaft ist mehr denn je abhängig vom Personen-, Waren und Güterverkehr, der die Ver- und Entsorgung mit lebensnotwendigen Gütern gewährleistet. Schwere Nutzfahrzeuge sind damit kaum noch von den Straßen wegzudenken. Doch sie sind auch für 6 % der CO2-Gesamtemissionen und für 25 % der CO2-Emissionen des Straßenverkehrs in der EU verantwortlich.
Für die Zukunft rechnen Hersteller durch den Corona-bedingten Wandel des Konsumverhaltens (Online-Handel) mit einem weiteren deutlichen Anstieg der Warenströme und damit des Verkehrsaufkommens. Alternative Antriebslösungen für schwere Nutzfahrzeuge sind daher unverzichtbar, um den Logistiksektor sowie den öffentlichen Personenverkehr klimaneutral zu gestalten und die Klimaschutzziele einzuhalten.

Schwere Nutzfahrzeuge als besondere Herausforderung

Bei der Umstellung auf alternative Antriebstechnologien weisen Nutzfahrzeuge besondere technologische Herausforderungen auf:

  • Für den Güter- und Personentransport müssen sie täglich lange Strecken zurücklegen und werden anders als Pkw vor allem für wirtschaftliche Zwecke genutzt. Da Standzeiten, wie z. B. für das Be- und Entladen, aber auch das Betanken oder Laden keine Umsätze generieren, gilt es, diese zu minimieren.
  • Die Optimierung des Antriebsstrangs hinsichtlich des Gewichts und der Größe stellen für die Ingenieure somit eine äußerst große Herausforderung dar. Sowohl das Gewicht als auch der für den elektrischen Antriebsstrang notwendige Bauraum soll möglichst klein gehalten werden, um Energieeinsparungen erzielen und den Unternehmen viel nutzbares Ladevolumen anbieten zu können.
  • Der Nutzfahrzeugsektor zeichnet sich durch eine hohe Variantenvielfalt und zugleich ein breites Spektrum an Einsatzgebieten aus. Die Nutzfahrzeughersteller haben dafür sogenannte Baukastensysteme entwickelt, womit sich Fahrzeuge je nach Anforderungen der Kunden*innen individuell konzipieren lassen.

Die Einhaltung der CO2-Vorgaben für schwere Nutzfahrzeuge erfordert alternative Antriebskonzepte, die erneuerbare Energiequellen verwenden. Folgende alternative Antriebstechnologien sind hier nach aktuellem Stand möglich:

  • Batterieelektrische Lösungen
  • Oberleitungs-Lkw
  • Brennstoffzellensysteme
  • Synthetische Energieträger oder Wasserstoff für konventionelle Verbrennungsmotoren

Warum befasst sich der VDE mit dem Thema?

Die Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE (DKE) ist verantwortlich für die infrastrukturseitige Normung und Standardisierung schwerer Nutzfahrzeuge und erarbeitet gemeinsam mit zahlreichen Expert*innen in unterschiedlichen Gremien zukunftsfähige und umsetzbare Lösungen in diesem Bereich.

Beispielsweise beschäftigt sich der Arbeitskreis DKE/AK 351.1.13 „Elektrische Straßensysteme“ mit dem Fahren von Nutzfahrzeugen auf Straßen unter Oberleitungen. Hier sollen u. a. die Schnittstellen zwischen den Komitees DKE/K 351 „Elektrische Ausrüstungen für Bahnen“ und DKE/K 353 „Elektrostraßenfahrzeuge“ präzisiert bzw. verschiedene Schutzkonzepte geprüft werden.

Des Weiteren hat die strategische Partnerschaft zwischen VDE DKE und VDA mehrere Grundlagennormen für das Megawatt Charging System (MCS) auf den Weg gebracht, wie z. B. die IEC 61851-23-3, die als infrastrukturseitige Systemnorm für das neue Ladesystem vorgesehen ist. Zurzeit ist davon auszugehen, dass die Grundlagennormung für MCS bis 2025 abgeschlossen sein wird. Weiterführende Informationen sind in dem Zwischenbericht „Schwere Nutzfahrzeuge – Standards und Normen für alternative Antriebe“ der NPM AG 6 zu finden.

Hauptautoren des Faktenchecks

VDE Faktenchecks Mobility

Icon Frage und Antwort
VDE
09.02.2022 Fachinformation

Die VDE Faktenchecks Mobility sind kurze, neutrale Einführungen in ein Themenfeld aus den Blickwinkeln verschiedener VDE Expert*innen, um möglichst viele Sichtweisen zu berücksichtigen. Jeder Faktencheck beginnt mit einer kurzen Definition der Begrifflichkeit und führt allgemein in das Themenfeld ein. Faktenchecks enthalten neben vielen Fakten auch weiterführende Informationen zu Anwendungsgebieten, dem aktuellen Stand der Forschung, neuen Produkten und Trends, nationalen wie internationalen Aktivitäten sowie den aktuellen Stand von Normung und Standardisierungsvorhaben.

Mehr erfahren

Aktuelle VDE Faktenchecks Mobility