Identifikation von Kriterien für den smarten Einsatz von Elektrobussen in den Netzen des ÖPNV

摘要

In Deutschland werden in den kommenden Jahren die Busflotten der öffentlichen Personennahverkehrs-betriebe vor allem zur Reduzierung der Umweltbelastungen (Schadstoffe, Lärm) sukzessive elektrifiziert. Ein zentrales Problem, das die breitere Nutzung der Elektromobilität im öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) stark behindert, ist die Frage der Klimatisierung batterieelektrisch angetriebener Busse. Im Rahmen des Projektes „CO2-neutrale Klimatisierungstechnologie für Elektrobusse“ werden die unmittelbar praxisbezogenen Grundlagen für eine lokal CO2-freie Elektrobus-Klimatisierung auf der Basis der Sorptionstechnik geschaffen, ohne dabei die sehr beschränkten Traktionsenergievorräte des Fahrzeugs einsetzen zu müssen. Das Projekt wird durch Mittel der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder gefördert und von vier Instituten der RWTH Aachen University durchgeführt. udDas Institut für Stadtbauwesen und Stadtverkehr als eines der vier Institute, beschäftigt sich dabei mit der Frage der Einsatzpotentiale von Elektrobussen in den Netzen des ÖPNV. Um eine intelligente und nachhaltige Umstellung für Verkehrsbetriebe und Kommunen zu ermöglichen, ist zu überprüfen, welche Linien- und Netzstrukturen sich für den Einsatz von Elektrobussen besonders eignen. Zudem ist zu klären, wie diese optimiert werden können, um einen smarten Einsatz von Elektrobussen zu ermöglichen. Im Rahmen dieser Überlegungen werden Kriterien entwickelt, die dabei helfen zu entscheiden, welche Strukturen sich unter welchen geographischen und weiteren infrastrukturellen Randbedingungen für einen elektrifizierten Betrieb eignen. Die Kriterien zur Bestimmung der Einsatzpotentiale kommen von den vier Partnern des Projektes und werden unter Berücksichtigung technischer Grenzen, betrieblicher und verkehrlicher Rahmenbedingungen und der Gestaltbarkeit der Netze entwickelt. Die Kriterien bilden die Grundlage für einen multikriteriellen Ansatz, der die verschiedenen Möglichkeiten hinsichtlich einer Vereinbarkeit der Kriterien aufzeigt.udBei der Gestaltung eines ÖPNV-Netzes spielt bei klassischer Antriebstechnik der Busse mit Verbrennungsmotoren vorrangig die Siedlungsstruktur, also die Verteilung und Dichte der bebauten und bewohnten Fläche eines Raumes, sowie die gewünschte Art der Erschließung eine Rolle. Verfügbare Energiemengen und Nachlademöglichkeiten brauchen bislang bei der Strukturierung der Netze nicht berücksichtigt zu werden. Die technischen Restriktionen beim Einsatz von Elektrobussen begrenzen jedoch die realisierbaren Netzstrukturen, wodurch ein Spannungsfeld von Nutzerakzeptanz und technischer Notwendigkeit entsteht. (ITMC et al., 2013)udDie Stadt der Zukunft wird aufgrund der Verknappung der Ressourcen ohne fossile Energieträger auskommen müssen. Die Elektrifizierung der Busse stellt demnach eine nachhaltige Strategie dar, welche darüber hinaus dazu beiträgt, die Umweltbelastungen zu reduzieren und die Lebensqualität der Bevölkerung zu verbessern. Gerade der ÖPNV hat im Hinblick auf die Elektrifizierung große Chancen, da durch den vorgegebenen Linienweg der Energiebedarf ziemlich genau abgeschätzt werden kann. (Soffel, Schwärzel, 2013) udDieses Paper gibt einen Überblick über die im ersten Schritt des multikriteriellen Ansatzes entwickelten Kriterien aus Sicht des ÖPNV. Die Kriterien sind allgemein gültig und bilden die Grundlage für die Entwicklung des Ansatzes unter der Berücksichtigung weiterer Kriterien wie z.B. aus den Bereichen Material oder elektrische Netze.