Schwerlastfahrzeuge

Beim Schwerlasttransport über kurze Strecken (wie beispielsweise in einem Containerhafen) kann eine Elektrifizierung des Antriebsstrangs die CO2- und Schadstoffemissionen drastisch reduzieren. Dies liegt in erster Linie am (logistisch bedingten) hohen Leerlaufanteil der Fahrzeuge.

Im Rahmen des Projekts "Batteriebetriebene Schwerlastfahrzeuge im Containerterminal Altenwerder" wurden führerlose Schwerlastfahrzeuge (Automated Guided Vehicles, kurz AGV), mit denen Container innerhalb des Hafens bewegt werden, vom diesel-elektrischen auf einen batterie-elektrischen Antriebsstrang umgerüstet. Das IFEU begleitete das Projekt wissenschaftlich und kam in seiner ökologischen Bewertung zu folgenden Ergebnissen:

Deutliche Entlastung des Klimas

Die Klimawirkung der batterieelektrischen AGV (B-AGV) hängt wesentlich vom verwendeten Strommix ab, liegt aber in allen Szenarien deutlich unter der Klimawirkung des dieselelektrischen (E-AGV)-Systems. Bereits bei Nutzung des heute durchschnittlichen deutschen Stroms werden die Treibhausgasemissionen pro Container-Umschlag um etwa 25 % gesenkt (inklusive der Fahrzeugherstellung). Durch den im Projekt verwendeten Ökostrom wurde die Klimawirkung sogar um über 55 % gesenkt. Bei Nutzung von Strom aus zusätzlichen Anlagen zur Erzeugung regenerativen Stroms (z.B. Windkraft) kann sogar eine Minderung der Klimawirkung um etwa 85 % erreicht werden.

Klimawirkung der Antriebskonfigurationen für AGV im Vergleich (IFEU 2011)
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Die positiven Effekte der Elektrifizierung gehen zum größten Teil auf Energieeinsparungen im Leerlauf zurück, denn bei Stillstand des Fahrzeugs verbraucht der Elektromotor im Gegensatz zum Dieselmotor keine Energie. Außerdem macht die Rückgewinnung von Bremsenergie bemerkbar, die nur beim elektrischen Antriebsstrang möglich ist.

Signifikanter Beitrag zur Luftreinhaltung

Die lokalen Schadstoffemissionen werden vollständig vermieden. Dies ist insbesondere aus zwei Gründen  bedeutsam:

  • Häfen liegen meist in unmittelbarer Nähe dicht besiedelter Gebiete – diese haben oftmals ohnehin Probleme mit der Luftreinhaltung
  • Die Grenzwerte für den Schadstoffausstoß von konventionell betriebenen Schwerlastfahrzeugen sind weniger rigide als diejenigen für Straßenfahrzeuge. Diese Fahrzeuge haben daher oftmals einen überproportional hohen Ausstoß an Luftschadstoffen wie z.B. Stickoxide, die für den Menschen gesundheitsschädlich sind.

Schwerlastflotten werden zu flexiblen Verbrauchern

Sind die Traktionsbatterien der Fahrzeuge leer, werden sie ausgetauscht und in einer zentralen Ladestation wieder aufgeladen. Bei der Terminierung der Ladevorgänge besteht ein gewisser Spielraum, den man nutzen kann, um auf die schwankenden Bedingungen aufseiten der Stromerzeugung zu reagieren ("intelligentes Laden"). Die Ladezeiten der Wechselbatterien können beispielsweise durch Ausrichtung der Ladestrategie an der Windenergieprognose in Zeiten höherer Windstromerzeugung verschoben werden, ohne die Produktivität der AGV im Hafenbetrieb zu beeinträchtigen. Damit leistet der Hafen einen Beitrag zu besseren Integration fluktuierender erneuerbarer Energien.