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Das Magazin für Forschung und Innovation
 

Die Zukunft der Mobilität

Allerorten elektrisch unterwegs

Sauber unterwegs: eCars eines Carsharing-Anbieters in Berlin. Elektrisch angetriebene Fahrzeuge sind ein wichtiger Schlüssel zu einem CO2-freien Verkehr.

Fast alle Fahrzeuge werden heute mit fossilen Brennstoffen angetrieben, in der Regel mit Erdöl. Soll der Verkehr weitgehend CO2-frei werden, müssen deshalb alternative Antriebstechnologien die herkömmliche Technik ersetzen. Der Elektromobilität kommt hier eine Schlüsselrolle zu – zu Wasser, zu Lande und in der Luft.

Die Bevölkerung wächst – und mit ihr der Wunsch nach Mobilität. Bis 2050 könnte allein die Zahl der Pkws von derzeit etwa 900 Millionen auf rund 2,4 Milliarden weltweit ansteigen. Damit wird deutlich, dass sich die globalen Ziele zur Verringerung der Treibhausgasemissionen nur dann erreichen lassen, wenn der Anteil emissionsfreier Fahrzeuge deutlich steigt – nicht nur im Straßenverkehr, sondern auch in der Luft- und Schifffahrt.

Studien zeigen, dass die Elektromobilität für Autos und leichte Lkws die Alternative der Wahl ist. Denn batterieelektrisch betriebene Pkws nutzen den auf Basis von Wind- und Sonnenenergie erzeugten Strom nahezu ohne Wirkungsgradverluste. Siemens selbst arbeitet an Lösungen für die Hochleistungsladeinfrastruktur mit Leistungen bis 350 kW.

Noch scheuen viele Kunden den Kauf von Elektrofahrzeugen, vor allem wegen der zu geringen Reichweite und der noch immer unzureichend ausgebauten Ladeinfrastruktur.

Soll sich die Elektromobilität im Straßenverkehr durchsetzen, wird man allein in Deutschland künftig rund 36.000 Ladesäulen benötigen.

Soll sich die Elektromobilität im Straßenverkehr durchsetzen, wird man allein im Autoland Deutschland künftig rund 36.000 Ladesäulen und 7000 Schnellladepunkte benötigen. Experten erwarten hier aber in den kommenden zehn Jahren deutliche Fortschritte. So möchte beispielsweise die Bundesregierung diesen Ausbau ab 2017 mit 300 Millionen Euro fördern. Damit ließen sich bereits etwa 10.000 normale Ladesäulen und 5000 Schnellladepunkte realisieren. Für den umfassenden Ausbau bedarf es jedoch zusätzlich eines privatwirtschaftlichen Engagements – wie das des US-Ladenetzspezialisten ChargePoint, an dem auch Siemens beteiligt ist. ChargePoint hat weltweit bereits 35.500 Ladepunkte installieren lassen und möchte nun verstärkt im europäischen Raum aktiv werden. 

Universaltreibstoff Strom

Doch Elektromobilität muss, wie eine Reihe von Siemens-Projekten zeigt, nicht auf den Pkw-Verkehr beschränkt bleiben. So ist seit zwei Jahren auf dem norwegischen Sognefjord mit der MF „Ampere“ die erste vollelektrische Autofähre im Einsatz, mit Antriebstechnik von Siemens. Sie bietet Platz für 120 Autos und 360 Passagiere. Das Schiff kreuzt 34-mal am Tag den Fjord. Während der kurzen Stopps wird es an Schnellladestationen an Land angeschlossen und mit Strom aus Wasserkraft betankt. Die norwegische Reederei will künftig auch auf anderen Strecken E-Fähren einsetzen.

Auch große Straßenfahrzeuge lassen sich gut elektrisch betreiben. So sind in Hamburg und Wien Elektrobusse mit Siemenstechnik unterwegs. In Wien werden die Busse während des Stopps an den Endhaltestellen sehr pragmatisch an das Stromnetz der Straßenbahnen angekoppelt. Dank leistungsfähiger Lithium-Ferrit-Batterien dauert das Tanken nur 15 Minuten. In Hamburg ist seit 2016 eine flexible Ladestation im Einsatz, die Busse gar innerhalb von nur sechs Minuten mit einem absenkbaren Ladearm betankt. Dieses System ist das erste weltweit, mit dem zugleich Busse verschiedener Hersteller aufgeladen werden können.

Elektrisch hoch hinaus

Angesichts steigender Frachtmengen, die über Fernstraßen transportiert werden, wird künftig auch der Lkw-Verkehr auf alternative Antriebe umgestellt werden müssen. Siemens hat deshalb in den vergangenen Jahren ein System von Stromabnehmern entwickelt, die ähnlich wie die Oberleitungen der Eisenbahn am Rande von Autobahnen errichtet werden – den eHighway. In Kooperation mit dem schwedischen Autohersteller Scania wurde jetzt ein zwei Kilometer langes Stück Hauptstraße bei Stockholm mit dieser Technik ausgestattet. Im Alltagsbetrieb wird die Technik bei Wind und Wetter bis zum Jahr 2018 mit Hybrid-Lkws getestet. Der Grund: Schweden will den Transportsektor bis 2030 von fossilen Brennstoffen unabhängig machen. Weitere Länder ziehen nach: Ein weiterer öffentlicher Verkehrsabschnitt soll Ende 2018 in Deutschland in Betrieb gehen – in der Nähe des Frankfurter Flughafens.

Darüber hinaus schickt sich Siemens an, die letzte Domäne des Verkehrs mit elektromobiler Technik zu erobern, die Luftfahrt. Dazu hat Siemens das Kunstflugzeug Extra 330LE mit einem elektrischen Antriebssystem ausgestattet. Und damit wurde im November 2016 sogleich ein Rekord im Steigflug aufgestellt: In nur vier Minuten und 22 Sekunden erreichte das Flugzeug eine Höhe von 3.000 Metern – und war damit eine Minute und 10 Sekunden schneller als der amtierende Weltmeister. Die Elektromobilität muss also nicht auf Kraftfahrzeuge beschränkt bleiben. Künftig kann sie zu Lande, zu Wasser und in der Luft ein Schlüssel zur Verkehrswende sein.

Tim Schröder
Picture credits: von oben: 1. Bild gettyimages; 2. Bild Scania CV AB