E-Mobilität

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
Bosy-online-ABC

E-Auto

E-Bike / Pedelec

   E-Motorrad

  Hybrid-Streetbike

 Brennstoffzellen-
Motorrad

Alternative H2-Motor

E-Lkw

Brennstoffzellen-Lkw

E-Bahn

 Straßenbahn

 Magnet-
schwebebahn

O-Bus

E-Bus

E-Schiff

Seltene Erden        

        

E-Mobilität (E-Mobility) ist der Sammelbegriff für die Nutzung von einem E-Auto, Hybridauto, Brennstoffzellenauto, E-Bike oder Pedelec, E-Motorrad, Hybrid-Streetbike, Brennstoffzellenmotorrad, sowie E-Lkw, Brennstoffzellen-Lkw, E-Bahn, Staßenbahn, O-Bus, E-Bus und E-Schiff. Diese werden ganz oder teilweise elektrisch angetrieben und beziehen ihre Energie überwiegend aus dem Stromnetz. Sie können auch einen Energiespeicher haben. Überwiegend fahren Elektroautos (leise, effizient und emissionsarm) in Städten (Taxen, Lieferdienste, Carsharing).
Das Gelingen der E-Mobilität hängt stark von Seltene Erden ab.
Die Menschen in der Stadt leben viel leichter autofrei als auf dem Land. Der Grund ist darin zu finden, dass ein jahrzehntelanger Rückbau weniger genutzter Bahnlinien und eine Verkehrsplanung einseitig auf das Auto gesetzt wurde. Der Bundesverkehrswegeplan muss grundlegend überarbeitet werdem. Dabei steht der Ausbau der Bahn in den Mittelpunkt stellen. Aber auch auf dem Lande muss die Verkehrsinfrastruktur (Februar 2024) und die Mobilität durch Busse (z. B. Linienbusse und Rufbusse) verbessert bzw. gefördert werden.. Hier spielt auch das E-Auto als Zubringer zu Verkehrsknoten (Bahnhöfe, Flughäfen) weiter eine Rolle. Aber es muss nicht das eigene Auto sein. Autos lassen sich leicht teilen (z. B. Fahrgemeinschaften digital organisieren). Zunehmend wird das Carsharing auch auf dem Lande durch Dörpsmobile angeboten, mit denen die Mobilität verbessert wird. Aber auch mit einem E-Bike bzw. Pedelec und der Tritt in die Pedale verlieren auf längeren Strecken auf dem Land (20 Kilometer, Wind von vorne) ihre Schrecken, wenn ein E-Motor das Fahren unterstützt.

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Elektromobilität: viele Optionen für heute und morgen
Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien e.V.

Zehn Fakten zu Sektorenkopplungs-Technologien
unendlich-viel-energie.de - Agentur für Erneuerbare Energien e.V.

E-Mobilität in der Praxis
WTSH Wirtschaftsförderung und Technologietransfer Schleswig-Holstein GmbH
Was Sie über Elektromobilität wissen sollten
Infineon Technologies AG
Mobilitätdsangebote und Mobilitätskonzepte
BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V
Mobilität und Verkehrsarten
hvv Schulprojekte


Wie werden Fahrzeuge in Zukunft angetrieben?
Christian Bach, Schweizer Monat - SMH Verlag AG
Die E-Mobilität nimmt Fahrt auf
E.ON SE
Elektromobilität: die wichtigsten Fragen und Antworten
Greenpeace e. V.
Das Auto der Zukunft – Mobilität im Jahr 2030
Infineon Technologies AG


In Hinblick auf den Wirkungsgrad ist das E-Auto allen anderen Antriebsalternative deutlich überlegen
Ein Antrieb schlägt alle
PS WELT - Axel Springer Deutschland GmbH

Der Elektromotor hat mit 70% den mit Abstand höchsten Wirkungsgrad unter den herkömmlichen Antriebsarten bei Personenkraftwagen. Er verfügt damit also über die höchste Effizienz in der Umwandlung der zugeführten Energie in nutzbringende Energie. Der Benzinmotor hingegen verfügt nur über einen Wirkungsgrad von 20%. Auch bei den E-Fuels (synthetische Kraftstoffe) ist der Wirkungsgrad bislang gering. Außerdem ist der Energieaufwand für die Produktion sehr hoch, weshalb der Gebrauch bei Pkw umstritten ist.
Der Wirkungsgrad eines Motors beschreibt den Anteil der, über diverse Energieträger (zum Beispiel Benzin oder Diesel), zugeführten Energie, welcher in nutzbringende Energie umgewandelt werden kann.
Quelle: Statista

E-Auto

Äußerlich unterscheidet sich das E-Auto (EV [Electric Vehicle] - BEV [Battery Electric Vehicle]) nicht vom Verbrenner-Auto. An den fehlenden Motorengeräuschen und Abgase sowie durch ein E-Kennzeichen kann man es erkennen (leider bekommen zur Zeit auch die Hybrid-Autos, die zu 90 % mit dem Verbrennermotor betrieben werden, das E-Kennzeichen).

E-Kennzeichen: Das Nummernschild für Elektroautos - ADAC

Erst ein Blick unter die Karosserie zeigt den Unterschied. Der Antrieb ist auf Strom ausgerichtet und benötigt dafür Akku und E-Motor. Das Herzstück ist der Akku, dessen gespeicherte Energie weitere Komponenten versorgt. Elektromotoren erzeugen durch elektromagnetische Energie Bewegung, wodurch E-Autos angetrieben werden.
In den Traktionsbatterien (Lithium-Ionen-Akkus) wird Energie gespeichert und bei Bedarf über chemische Prozesse freigegeben.
Ein Getriebe und eine Schaltung benötigen E-Autos nicht.

Hier ausführlicher >>>> E-Auto <<<<

E-Bike / Pedelec


E-Bike / Pedelec
KTM Macina Tour 510

Quelle: KTM Fahrrad GmbH

HITWAY BK6S E-Klapprad

Ein Fahrrad mit elektrischem Motor wird E-Bike genannt. Aber es gibt drei Varianten (E-Bike, Pedelec, Speed Pedelec [S-Pedelec], Hybrid E-Bike [Touren- oder Trekking E-Bike - eine Kombination aus einem E-Rennrad und einem E-Mountainbike]), die sich im Antrieb, der Fahrweise und der Zulassung im Straßenverkehr unterscheiden.
Natürlich kann man ein E-Bike auch ohne motorisierte Unterstützung bzw. ohne Akku fahren. Aber man muss viel Kraft aufbringen, ein E-Bike mit ausgeschaltetem Motor zu fahren, denn sie wiegen in der Regel mehr als 20 kg. Diese zu bewegen, ist daher viel anstrengender als bei einem gewöhnlichen Fahrrad.
Wo darf man fahren:
- Radweg: Pedelecs bis 250 Watt erlaubt, echte „E-Bikes“ nur auf Radwegen mit einem „Mofa frei“-Schild
- Einbahnstraße + "Fahrrad frei": Pedelecs bis 250 Watt erlaubt, die echten E-Bikes sind aber verboten
- Fußgängerzone + "Fahrrad frei": Pedelecs bis 250 Watt erlaubt, leistungsstärkere E-Bikes nur mit einem „Mofa frei“-Schild
- Verbot für Mofa / Krafträder: Pedelecs bis 250 Watt erlaubt, E-Bikes verboten
- Deutsche Bahn: E-Bikes bis 25 km/h können mit einer Fahrradkarte mitgenommen werden, andere dagegen nicht.

Ein Fahrrad mit elektrischem Motor wird E-Bike genannt. Aber es gibt drei Varianten (E-Bike, Pedelec, Speed Pedelec [S-Pedelec], Hybrid E-Bike [Touren- oder Trekking E-Bike - eine Kombination aus einem E-Rennrad und einem E-Mountainbike]), die sich im Antrieb, der Fahrweise und der Zulassung im Straßenverkehr unterscheiden.
Natürlich kann man ein E-Bike auch ohne motorisierte Unterstützung bzw. ohne Akku fahren. Aber man muss viel Kraft aufbringen, ein E-Bike mit ausgeschaltetem Motor zu fahren, denn sie wiegen in der Regel mehr als 20 kg. Diese zu bewegen, ist daher viel anstrengender als bei einem gewöhnlichen Fahrrad.
Wo darf man fahren:
- Radweg: Pedelecs bis 250 Watt erlaubt, echte „E-Bikes“ nur auf Radwegen mit einem „Mofa frei“-Schild
- Einbahnstraße + "Fahrrad frei": Pedelecs bis 250 Watt erlaubt, die echten E-Bikes sind aber verboten
- Fußgängerzone + "Fahrrad frei": Pedelecs bis 250 Watt erlaubt, leistungsstärkere E-Bikes nur mit einem „Mofa frei“-Schild
- Verbot für Mofa / Krafträder: Pedelecs bis 250 Watt erlaubt, E-Bikes verboten
- Deutsche Bahn: E-Bikes bis 25 km/h können mit einer Fahrradkarte mitgenommen werden, andere dagegen nicht.

E-Bikes sind Fahrräder mit Elektromotor, die auf Knopfdruck und ohne Tretunterstützung beschleunigen. Aus diesem Grund sind E-Bikes in Deutschland ab einer Geschwindigkeit über 6 km/h zulassungspflichtig. In Deutschland werden hauptsächlich Pedelecs eingesetzt.
Ein Pedelec (Pedal Electric Cycle) ist ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung und wird häufig E-Bike genannt. Der Elektromotor dient als Unterstützung und kommt nur zum Einsatz, wenn man in die Pedale tritt. Die Muskelkraft und der eingebaute Motor sorgen für einen gemeinsamen Antrieb des E-Fahrrads. Sobald man aufhört zu treten, setzt auch die Unterstützung des Motors aus. Gleiches gilt, wenn eine Geschwindigkeit von 25 km/h erreicht ist.
Ein wichtiger Bestandteil ist der Akku (Batterie). Dieser kann im Gepäckträger, im Rahmen integriert oder am Rahmen angebracht werden. Die Leistung des E-Motor wird durch verschiedene E-Bike-Sensoren über eine Steuereinheit, die den Drehmoment, die Geschwindigkeit und Trittfrequenz berechnet, gesteuert. Je nachdem, welcher Fahrmodus eingestellt ist, ist die Unterstützung unterschiedlich stark. Durch die dauerhafte Messung des Tretverhaltens sorgt der E-Bike-Motor für eine beinahe lautlose Tretunterstützung.
Ein S-Pedelec erreicht mit einer Trittunterstützung bis 45 km/h. Zum Fahren müssen weitere Bedingungen (Kennzeichen vom Versicherer, Rückspiegel, Dauerfahrlicht, Hupe) erfüllt werden, denn diese sind zulassungspflichtig und man benötigt mindestens einen Mofaführerschein. S-Pedelecs dürfen grundsätzlich nicht in den Zügen der Deutschen Bahn transportiert werden.
Ein Hybrid E-Bike (Trekking E-Bike) ist ein flexibles E-Bike, mit dem man sowohl im Gelände als auch auf asphaltierten Straßen fahren kann. Sie sind schwerer und somit auch stabiler als E-Bikes.

Was ist der Unterschied zwischen E-Bike und Pedelec?
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BK6S Elektro-Klappfahrrad

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Zur Zeit wird über eine neue Aufteilung des Straßenraums der Städte und Ortschaften nachgedacht, geplant und auch schon umgesetzt. So werden Fahrrad-Schutzstreifen, Radfahrstreifen, Fahrradstraßen und -zonen ausgebaut und sogar Radschnellwege erstellt. Der Autoverkehr soll entsprechend eingeschränkt werden und es wird über ein allgemeines Tempolimit 30 oder 40 nachgedacht bzw. in einigen Städten schon umgesetzt.
In vielen Städten wurden in den vergangenen Jahren so genannte Pop-up-Radwege meistens probeweise bzw. befristet geschaffen. Das sind kurzfristig eingerichtete, temporäre und in gelber Farbe markierte Radfahrstreifen auf der Fahrbahn. Sie sollten dem gestiegenen Radverkehr mehr Platz bieten. Dafür musste meistens auf der Straße eine Autospur für sie weichen.


Neue Verkehrszeichen auf deutschen Straßen und Radwege
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Verkehrsschilder für Radfahrer
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E-Motorrad


Ovaobike-MCR-H
Quelle: ottobike Co. Ltd.

Ein E-Motorrad wird von einem Elektromotor angetrieben, der von einer Batterie oder einem Akkupack gespeist wird. Sie haben gegenüber den Motorrädern mit Verbrennungsmotor keinen so leistungsstarken Motor und keinen Auspuff, dessen "Geräusche" den "Bikern" sicherlich fehlen wird, aber den Anwohnern an den typischen Bikerrouten wird es freuen. Außerdem brauchen die E-Motorräder keine Flüssigkeiten (KÜhlflüssigkeit oder Öl) und haben weniger bewegliche Teile, dadurch sind sie in der Regel wartungsärmer.

Der Antrieb des E-Motorrads erfolgt nahezu geräuschlos, das zu einem ruhigeren und entspannten Fahrerlebnis führt und sicherlich gewöhnungbedürftig ist. Und sie erzeugen keine Emissionen. Außerdem sind sie oft mit innovativen Technologien ausgestattet (Smartphone-Integration, einer Navigation und einer Vielzahl von Sicherheitsfunktionen).
Das Aufladen der Batterie kann auf verschiedene Arten (an einer Steckdose oder speziellen Ladestationen) erfolgen. An Schnellladestationen kann die Batterie in kürzester Zeit aufgeladen werden. Besonders bequem sind Modelle, die über austauschbare Batterien verfügen, die einfach gegen eine vollständig aufgeladene Batterie ausgetauscht werden können.
E-Motorräder erreichen je nach dem Modell Geschwindigkeiten von 45, 80 oder 120 aber auch bis zu 250 km/h und haben abhängig der Fahrweise Reichweiten bis zu 400 Kilometer.
Die Leistung des E-Motorrades bestimmt, welchen Führerschein zum Fahren der Maschine benötigt wird.
Klasse A1 (ab 16 Jahren): Nennleistung höchstens bei 11 Kilowatt (entspricht einem Hubraum mit maximal 125 ccm) 
Klasse A2 (ab 18 Jahren): Nennleistung bei maximal 35 Kilowatt (entspricht einem Hubraum über 125 ccm)
Klasse A (ab 24 Jahren bei Direkterwerb, ab 20 Jahren mit Vorbesitz der Klasse A2): Keinerlei Beschränkungen bezüglich Leistung (und Hubraum)
B196: Erweiterung des Autoführerscheins; Elektro-Zweiräder mit bis zu 11 kW Leistung (entspricht einem Verbrenner-Zweirad mit 125 cm³)

Was ist ein Elektromotorrad und wie funktioniert das E-Motorrad?
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Motor Presse Stuttgart GmbH & Co.KG

Hybrid-Streetbike
Inzwischen gibt es auch E-Hybrid-Motorräder (Voll-Hybrid), die evtl. den Einstieg der "Biker" in die E-Technik erleichtern. So will z. B der japanische Motorradhersteller Kawasaki mit einem Hybrid-Streetbike eine weitere klimafreundliche Option bieten, die immerhin einen reduzierten Treibstoffverbrauch aufweist. Die Kawasaki Ninja 7 Hybrid wird von einem 451 cm3 Zweizylinder-Motor mit 43,5 kW, kombiniert mit einem 9 kW Elektromotor angetrieben.
Bei der Maschine besteht die Wahlmöglichkeit zwischen den drei Fahrstufen Sport, Eco oder Elektrobetrieb (auf kurze Strecken bei reduzierter Geschwindigkeit beschränkt). Da keine Kupplung betätigt werden muss, braucht der Fahrer nur am Gashebel drehen. Ein ABS gewährleistet eine stabile und zuverlässige Bremsleistung. Außerdem gibt es eine Start-/Stopp-Funktion, die den Verbrennungsmotor beim Anhalten ausschaltet. Das Getriebe wird dabei automatisch in den ersten Gang geschaltet, um jedes Problem beim Anfahren auszuschließen. Ein Walk-Modus ermöglicht komfortables Schieben des Fahrzeugs (mit Rückwärtsgang) beim Einparken oder Manövrieren. Die Smartphone-Konnektivität ermöglicht über die RIDEOLOGY-App den Zugiff auf zahlreiche Funktionen und Einstellungen des Bikes.


Kawasaki Ninja 7 Hybrid
Quelle: Kawasaki Motors Europe N.V


Kawasaki Ninja 7 Hybrid
Quelle: Kawasaki Motors Europe N.V. Niederlassung Deutschland

MODELL-FEATURES
Kawasaki Motors Europe N.V. Niederlassung Deutschland

So fährt die neue Hybrid-Kawa
Motor Presse Stuttgart GmbH & Co.KG

Kawasaki Z 7 Hybrid
Kawasaki Motors Europe N.V. Niederlassung Deutschland

Wasserstoffmotorrad


Ninja H2
Quelle: Kawasaki Motors Europe N.V. Niederlassung Deutschland

Kawasaki hat neben dem E-Antrieb auch auf Wasserstoff gesetzt. Dafür haben die Japaner einen Wasserstoffmotor mit H2-Einspritzung entwickelt. Anders als bei einer Brennstoffzelle, die das Gas in einer kalten Reaktion in Strom umwandelt, soll Wasserstoff bei Kawasakis (z. B. Ninja H2) neuem Konzept direkt in den Brennraum eingespritzt und verbrannt werden. Dabei entstehen bis auf kleine Mengen Stickoxide keine Abgase, aus dem Auspuff kommt nur Wasserdampf.

Andere Prpjekte befassen sich mit Wasserstoffmotorrädern. In der Praxis ist die Lagerung und Mitführung des hochflüchtigen Kraftstoffes Wasserstoff und ein passender Motor die Probleme. Der Wirkungsgrad eines solchen H2-Verbrenners ist nicht unbedingt besser als der eines herkömmlichen Benziners, es muss viel Kraftstoff für eine akzeptable Reichweite mitgeführt werden. Geeignete Wasserstoff-Tanks haben ein Vielfaches des Volumens von Benzintanks. Die Tanks müssten entweder viel Druck aushalten oder minus 253 °C isolieren können, weil bei der Temperatur der Wasserstoff flüssig ist. Solche Tanks müssten also sehr dick- oder doppelwandig und zylindrisch sein, um dem Druck sicher standzuhalten. Es geht dabei um großen Volumina und Gewichten, die mitgeführt werden müssen.

Wasserstoff-Motorrad: Kawasaki nimmt wichtige Hürde
efahrer.chip.de - BurdaForward GmbH

Kawasaki, Yamaha, Honda & Co.
Hersteller starten großes Wasserstoff-Projekt

Lars Schwichtenberg, efahrer.com - BurdaForward GmbH

Brennstoffzellenmotorrad

Wenn es Brennstoffzellenautos gibt, dann muss es auch Brennstoffzellen-Motorräder geben. Seit Jahren forschen die Hersteller an marktfähigen Modellen. Ein deutsch-tschechisches Konsortium und das Fraunhofer IWU in Chemnitz entwickeln im Rahmen des Projekts Hydrocycle ein Motorrad mit Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb. Bis Ende 2025 soll ein fahrfähiges H2-Motorrad als Demonstrator aufgebaut werden, der den europäischen Zulassungsnormen und Zertifizierungsvorschriften gerecht werden soll.
Auch viele Motorradhersteller (BMW, Kawasaki, Yamaha, Honda & Co) arbeiten an Prototypen von Brennstoffzellen-Motorräder und sehen zuversichtlich in die Zukunft. Die zurzeit in Brennstoffzellenautos eingesetzten Hochdrucktanks sind im Motorradsektor wenig geeignet. Die Probleme sind, die neuartigen Bauteile, wie z. B.Motor, Wasserstofftank (Versorgung bzw. Speicherung), Steuerelektronik und Brennstoffzelle, platzsparend unterzubringen und deren Zusammenspiel zu optimieren. Vor allem muss ein Strompuffer installiert werden, weil die Brennstoffzelle ständig Strom liefert und die Stromabnahme je nach Fahrsituation variiert.

Fraunhofer-Institut arbeitet an Wasserstoff-Motorrad
Sebastian Schaal, electrive.net - Rabbit Publishing GmbH
»Hydrocycle«, das Motorrad fürs Wasserstoffzeitalter
Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
Motorrad mit Brennstoffzelle statt mit Batterieanrieb

Franz W. Rother, Windyhill Property GmbH
Die Brennstoffzelle in Motorrädern – eine Alternative?
DMT Events GmbH & Co. KG
BMW-Partner TVS entwickelt Wasserstoff-Roller
Maik Schwarz, Motor Presse Stuttgart GmbH & Co.KG
Hydrocycle Motorrad mit H2-Brennstoffzelle
Maik Schwarz, Motor Presse Stuttgart GmbH & Co.KG
Brennstoffzelle für Jet, Motorrad und Lkw
Stefan Asche, VDI Verlag GmbH

E-Lkw

Ein Elektro-Lkw (E-Truck) hat ein Elektromotor und Batterien, die die elektrische Energie speichern. Diese bestehen aus einer Reihe von Zellen, die in Modulen verbunden sind, die in den Batterien verpackt sind. Sie werden durch das Batteriemanagementsystem (BMS) überwacht. Dabei handelt es sich um ein elektronisches Bauteil, das den E-Lkw und die Batterie vor vorzeitiger Alterung und Brandgefahr bei unsachgemäßem Gebrauch schützt. Die Energiedichte wird durch den Einsatz von Lithium-Ionen-NMC-Zellen (Nickel-Mangan-Kobalt) erhöht, die ein hervorragendes Leistungsgewicht aufweisen und somit den besten Kompromiss zwischen Reichweite und Nutzlast bieten.
Der Einsatz eines emissionsfreien Lkw-Antriebsstrangs hängt stark von der Batterie ab. Bei Batteriekapazitäten von bis zu 480 kWh sorgt für Tagesreichweiten von bis zu 800 Kilometern, sofern die Zwischenladezeiten eingehalten werden. Dank der neuen Megawatt-Ladung mit bis zu 750 kW dauert das Aufladen der Batteriepakete je nach Konfiguration nur 45 Minuten. Dank einer erwartbaren prognostizierten leistungsfähigen Nutzungsdauer von bis zu 1,6 Mio Kilometern oder bis zu 15 Jahren, je nach Art der Anwendung, sind die Batterien zudem äußerst langlebig.

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Aufbau eines Elektro-Lkw´s

Quelle: Daimler Truck AG
Daimlers Elektro-Lkw geht 2021 in Serie
Benjamin Kirchbeck, Vogel Communications Group GmbH & Co. KG

Der neue MAN eTruck
MAN Truck & Bus SE
Mit den neuen Elektro-Lkw von MAN in die Zukunft
MAN Truck & Bus SE
.Die leisen 42-Tonner von Mercedes-Benz rollen langsam an
Antonia Mannweiler, tagesschau.de - Norddeutscher Rundfunk
Unsere Palette elektrischer Lkw
Volvo Group Trucks Central Europe GmbH
Transport-Lösung - Elektro-Lkw fahren
Renault Trucks SASU

Brennstoffzellen-Lkw
Ein vollelektrischer Lkw besitzt einen elektrischen Antriebsstrang, und die Energie wird aus Wasserstoff gewonnen, der in den Brennstoffzellen an Bord des Fahrzeugs in Strom umgewandelt wird. Zudem verfügt der mit Brennstoffzellen betriebene Lkw über eine Batterie für Situationen, in denen zusätzliche Energie benötigt wird, und für die Rekuperation (Rückgewinnung) von elektrischer Energie beim Bremsen.
Die Frage, ob ein Lkw-Hersteller auf die Brennstoffzellentechnonlogie oder batterieelektrische Technologie setzen will, wird strittig diskutiert. Die Batterietechnik wird zur Zeit noch bevorzugt, weil sie als effizienteste Lösung bezeichnet wird, da 75 % der erzeugten Energie direkt genutzt werden können. Im Gegensatz dazu gehen bei der Brennstoffzellentechnologie 75 % der erzeugten Energie verloren, und nur 25 % können für den Antrieb des Fahrzeugs genutzt werden. Wenn unbedingt Wasserstoff genutzt werden soll, dann bietet sich ein H2-Motor an.

Die Robert Bosch GmbH und die Nikola Motor Company haben einen Brennstoffzellenantrieb für Trucks entwickelt. In einer Brennstoffzelle werden Wasserstoff und Sauerstoff in Verbindung gebracht. Es entsteht eine chemische Reaktion, bei der elektrische Energie freigesetzt wird. Diese Energie fließt in das Hochvoltnetz des Trucks, mit dem auch die E-Motoren und die Batterie verbunden sind. So kann die Brennstoffzelle den Antrieb direkt mit Leistung versorgen und gleichzeitig die Batterie aufladen. Statt CO2 und Ruß fließt beim Wasserstofftruck lediglich Wasser aus dem Auspuff auf dem Asphalt.

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Brennstoffzellenantrieb von Nikola Two

Robert Bosch GmbH

Truck Yeah! - Wie Christian Appel einen Brennstoffzellen-Lkw in Fahrt bringt
Robert Bosch GmbH

Wie funktioniert ein Lkw mit Brennstoffzellenantrieb?
Scania Deutschland GmbH
Mercedes GenH2 Truck Brennstoffzellen-Lkw
H2 macht Lkw auf der Langstrecke CO2-neutral

auto-motor-und-sport.de - Motor Presse Stuttgart GmbH & Co. KG
Was sind die Vor- und Nachteile von Wasserstoff-Brennstoffzellen?
TWI Ltd

Wasserstoff-Lkw: Mit der Brennstoffzelle umweltfreundlich fahren?
Nicole P., VFR Verlag für Rechtsjournalismus GmbH

E-Bahn

Der Elektrische Betrieb bei der Eisenbahn schont die Umwelt und das Klima, indem sie zunehmend regenerativ erzeugten Strom nutzt. Sie ist leiser, da elektrische Antriebe deutlich weniger Lärm verursachen als Dieselmotoren. Und das Bahnfahren wird schneller, vor allem auf Nebenstrecken mit vielen Haltstellen, denn Elektroantriebe benötigen weniger Zeit für das Beschleunigen. Dazu kommt die Möglichkeit der Rekuperation (Rückgewinnung der Bremsenergie).
Der Elektrifizierungsgrad ist bei Fernverkehrszügen schon nahezu bei 99 % und im Güterverkehr bei annähernd 94 %. Nur im Schienenpersonennahverkehr werden nur knapp 79 % aller Zugkilometer elektrisch zurückgelegt. Eine Alternative zu den klassischen Oberleitungen sind in diesem Fall Schienenfahrzeuge mit Batterie- und Brennstoffzellenantrieb. Anstelle einer Vollelektrifizierung des Netzes kann die Installation von Nachlademöglichkeiten (z. B. von kurzen Oberleitungsabschnitten zur batterieelektrischen Aufladung).

Batterieelektrische Züge (BEMU) benötigen eine Oberleitungsladeinfrastruktur lediglich in Form von Elektrifizierungsinseln bzw. die Elektrifizierung in und im Umfeld von Bahnhöfen. Personenzüge können heute bereits mit aufgeladenen Batterien bis zu 80 km ohne Oberleitung elektrisch überbrücken.
So wird zum Beispiel in Nordfriesland die Elektrifizierung des Schienenpersonennahverkehr (SPNV) ab 2024 die Strecke Husum - Tönning - Bad St. Peter-Ording durchgeführt und mit den neuen batterieelektischen Fahrzeugen vom Typ Flirt Akku betrieben. Oberleitungsinselanlagen für die Nachladung wurden in Husum und Tönning errichtet. Mit dem neuen Fahrzeugeinsatz verbunden ist der barrierefreie Ausbau aller Bahnstationen zwischen Husum und Bad St. Peter-Ording.


Oberleitungsinselanlage - Bahnhof Tönning

Quelle: Deutsche Bahn AG

Die Oberleitungsinselanlage unterliegt den gleichen technischen und betrieblichen Anforderungen wie die Oberleitungen im übrigen Streckennetz. Die Energiebereitstellung erfolgt mit genormten und nach TSI (Technische Spezifikation Interoperabilität) zugelassenen Bahnstromsystemen: 15 kV/16,7 Hz oder 25 kV/50 Hz.
Die Bahnstromversorgung der Oberleitungsinselanlagen erfolgt von einem Ladeunterwerk. Dabei wird Drehstrom dem vorgelagerten öffentlichen Verteilnetz in einphasigen Bahnstrom mit 15 kV oder 25 kV umgewandelt. Der Unterschied zu den vorhandenen Werken besteht in der grundsätzlich kleineren Leistung. Die Überwachung und Steuerung erfolgt genau so wie im Oberleitungsnetz von der regionalen Zentralschaltstelle (Zes) der DB Energie.
Die Akkus des Zuges können auch über stationäre Ladeeinrichtungen aufgeladen werden. Im Gegensatz zu den Oberleitungsinselanlagen, über die der Zug während der Fahrt Strom aufnehmen kann, handelt es sich bei den stationären Ladeeinrichtungen wie einem Elektranten oder der elektrischen Zugvorheizanlage um Anlagen, die die Aufladung der Batterien des Zugs im Stand bzw. in der Abstellung sicherstellen.
Quelle: Kai Wittig, DB Energie GmbH

Westküste: Modernisierter Bahnhof Tönning und neues Elektronisches
Stellwerk fertiggestellt

Deutsche Bahn AG

Schleswig-Holstein Akku-Nachladeinfrastruktur
Deutsche Bahn AG

Technische Lösungen - Oberleitungsinselanlagen
Kai Wittig, DB Energie GmbH



Batterieelektisches Fahrzeug - Flirt Akku
Stadler Rail AG
Landesweiter Nahverkehrsplan (LNVP) bis 2027
Nahverkehrsverbund Schleswig-Holstein GmbH (NAH.SH GmbH)

Brennstoffzellenbasierte Züge kommen ohne Oberleitungsinfrastruktur aus. Die Brennstoffzelle wandelt Umgebungsluft und Wasserstoff in Wasser um. Bei dieser exothermen Reaktion entsteht Strom, der Lithium-Ionen-Akkus im Fahrzeugboden auflädt. So steht genügend Energie für den Elektromotor zur Verfügung, der den Zug auf eine Höchstgeschwindigkeit von 140 km/h beschleunigt. Durch ein Rekuperationssystem lässt sich auch aus der Bremsenergie Strom für die Akkus gewinnen.
Eine Altermative zum E-Motor ist der H2-Motor.
Gemeinsam mit der Deutschen Bahn treibt die Siemens Mobility die klimafreundliche Verkehrswende voran. Für das Gemeinschaftsprojekt "H2goes Rail" wurde die nächste Generation Wasserstoffzüge der Mireo Plus H und eine neuartige Wasserstofftankstelle entwickelt.


Mireo Plus H

Quelle: Siemens Mobility GmbH

Der Mireo Plus H bringt alles mit, was Sie für die Unabhängigkeit von Oberleitungen brauchen. Sie haben einen sicheren Wasserstofftank, eine effiziente Brennstoffzelle und leistungsstarke Antriebe für sehr hohe Beschleunigungswerte. Der Wasserstoffzug kommt ohne lokale Emissionen aus. Selbst die Betankung mit Wasserstoff dauert genauso lang wie die eines vergleichbaren Diesel-Triebzugs.

Mireo Plus H
Siemens Mobility GmbH


Biotankstelle

Quelle: Deutsche Bahn AG / Volker Emersleben

Der Wasserstoff wird in einer mobilen Tankstelle von DB Energie im DB Regio-Werk Tübingen durch Elektrolyse erzeugt. Dabei wird im sogenannten Elektrolyseur Wasser mit Hilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. In einem Kompressor verdichtet, wird der Wasserstoff in einem mobilen Speicher gelagert. Vor dem Tankvorgang wird der grüne Treibstoff im danebenliegenden Tanktrailer aufbereitet und gekühlt. Der mobile Aufbau ermöglicht weitere Erprobungsprojekte. DB Energie entwickelt, erprobt und optimiert die nötige Wasserstoffinfrastruktur.

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Verbundförderungsprojekt-Biotankstelle
.Deutsche Bahn AG / Michael Neuhaus
Deutsche Bahn und Siemens testen erstmals Wasserstoffzug und mobile Wasserstofftankstelle
Wegberg-Wildenrath, Deutsche Bahn AG

H2goesRail – ein Gemeinschaftsprojekt mit der DB
Siemens Mobility GmbH


Elektrobahn - Bahnelektrifizierung

Quelle. BMDV

Mit der Elektrobahn klimaschonend in die Zukunft –
Das Bahn-Elektrifizierungsprogramm des Bundes

Bundesministerium für Digitales und Verkehr
Elektrifizierung erklärt: Das Schienennetz muss unter Strom stehen
Allianz pro Schiene e. V.
Elektrisch fahren – was heißt das?
Prof. Dr.-Ing. Arnd Stephan, Dialogforum Bahnstrom - TU Dresden

H2-Motor
Eine Altermative zum E-Motor ist der H2-Motor (z. B. von Deutz - sechszylindriger Motor TCG 7.8 H2). Besonders im Transport-, Schwerlast-, Arbeits- oder Sondermaschinensektor sprechen daher viele Argumente für den Wasserstoffmotor.

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Wasserstoffmotor - DEUTZ TCG 7.8 H2

Quelle: DEUTZ AG

Dieser Wasserstoffantrieb kommt ohne Akku und auch ohne Brennstoffzelle aus. Lediglich für den Anlasser wird eine Batterie benötigt. Wassersoff wird verbrannt, anstatt daraus Strom für einen Elektromotor zu gewinnen. Der Motor läuft nicht nur CO2-neutral, sondern auch sehr leise und aktuell mit bis zu 200 kW Leistung.
Eine schnelle Betankung, vollkommen unabhängig vom Ausbau der elektrischen Infrastrukturen, ermöglicht auch in abgelegenen Gebieten verlässlichen Einsatz und Mobilität. Als unbegrenzt speicherfähiges Element hat Wasserstoff einen entscheidenden Vorteil gegenüber anderen Antriebsformen.

Wasserstoffmotor
DEUTZ TCG 7.8 H2

DEUTZ AG

Wasserstoffverbrennungsmotor
Wikimedia Foundation, Inc. (WMF)

Straßenbahn

Bei der Umstellung auf E-Mobilität im innerstädtischen Verkehr (ÖPNV) ist Strom über eine Straßenbahn eine antriebstechnische Lösung. Dies setzt aber das Schaffen von seperate Gleis- bzw. Fahrspuren voraus, um einen staufreien Verkehr zu gewährleisten. Viele Städte haben auch heute noch Straßenbahnen (Schienenbahnen) und andere Städte (z. B. Stadt Kiel) planen ein neues ÖPNV-System mit der Rückkehr der in 80er Jahren des letzten Jahrhunderts stilllgelegten Straßenbahnen, die über Oberleitungen mit Strom versorgt wurden. Eine Ergänzung oder Alternative sind O-Busse, die auch über eine Oberleitung mit Strom versorgt werden, aber keine Gleispuren brauchen.
Bei dieser Gelegenheit wird auch über eine neue Aufteilung des Straßenraums nachgedacht, geplant und schon umgesetzt. So werden auch heute schon Schutzstreifen, Radfahrstreifen, Fahrradstraßen und -zonen ausgebaut und sogar Radschnellwege erstellt. Der Autoverkehr wird entsprechend eingeschränkt. Dabei wird u.a. über ein allgemeines Tempo 30 oder 40 nachgedacht.


Wagen 201 auf Linie 3, Berliner Platz (Kiel) (1964)

Quelle: Jean-Henri Manara

Renaissance der Straßenbahn
in Deutschland: Saarbrücken

Quelle: Leif Simon Juraj Mazomeit

Für Kiel unter Strom - Steigen Sie ein
KVG Kieler Verkehrsgesellschaft mbH
Straßenbahn Kiel
Wikimedia Foundation, Inc. (WMF)
Geschichte der Straßenbahn in Schleswig-Holstein
Gesellschaft für Schleswig-Holsteinische Geschichte
Straßenbahn
Wikimedia Foundation, Inc. (WMF)

Oberleitungsfreies Fahren
Eine Straßenbahn kann auch ohne Oberleitungen und Masten mit Strom versorgt werden. Dabei kommt die Energie für den Betrieb der Straßenbahn aus dem Boden. Die Bahnindustrie hat in den vergangenen Jahren verschiedene Techniken entwickelt, die je nach Anforderungen vor Ort zum Einsatz kommen. Die Innovationen finden besonders in historischen Stadtkernen und auf landschaftlich schönen Strecken Anwendung. Die Systeme können mit herkömmlichen Oberleitungsbahnen kombiniert und so optimal eingesetzt werden. Das Umschalten zwischen den Systemen ist selbst bei voller Fahrt möglich.

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Aufbau mit Mittelschine

Quelle: Verband der Bahnindustrie
in Deutschland (VDB) e.V.

Die Straßenbahn bezieht ihre Energie aus einer Mittelschiene. Wird die Stromschiene von einem Fahrzeug überfahren, aktiviert es per Funk den Schienenabschnitt unter der Bahn. Für Fußgänger besteht keine Gefahr, denn der Strom fließt nur durch den Schienenabschnitt, den die Staßenbahn gerade überfährt.

Das System nutzt Energie, die beim Bremsen bisher ungenutzt freigesetzt wird (Rekuperation mit Energiespeicherung). Mithilfe von Hochleistungskondensatoren (Super-Caps) wird diese Energie gespeichert. So kann eine Straßenbahn bis zu 2,5 km ohne externe Stromzufuhr fahren.
Bei einem anderen System erhält die Straßenbahn ihre Energie berührungsfrei (Induktion) aus unterirdisch installierten Kabeln, die sich automatisch aktivieren, sobald die Bahn über den entsprechenden Abschnitt fährt. Das System wird seit 2009 in Bautzen und seit Mai 2010 in Augsburg getestet und zur Serienreife geführt.

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Eine Mittelschiene versorgt das Fahrzeug mit Energie

Quelle: Verband der Bahnindustrie in Deutschland (VDB) e.V.

Oberleitungsfreies Fahren
Verband der Bahnindustrie in Deutschland (VDB) e.V.
Oben ohne – aber wie?
Wiesbaden neu bewegen e.V.

Magnetschwebebahn
In Deutschland wurden die Transrapid-Projekte Berlin–Hamburg, Metrorapid und ein Flughafenzubringer in München nach langjährigen Planungsphasen abgebrochen sowie zahlreiche weitere im Ausland nicht weiterverfolgt. In China wird die Technologie unter anderem am CRRC 600 weiterentwickelt.
Wegen eines vergessenen Gerätewagens auf der Transrapid-Teststrecke bei Lathen im Emsland ereignete sich ein Unglück mit mehreren Todesopfern. Alle deutschlandweiten Forschungen und Projekte wurden daraufhin eingestellt, die Teststrecke stillgelegt.
Letztlich ist das Scheitern des Transrapid in Europa auf eine Kombination aus hohen Baukosten, politischen und bürokratischen Herausforderungen, der Konkurrenz durch konventionelle Hochgeschwindigkeitssysteme, Bedenken hinsichtlich Lärm und Vibrationen sowie den Auswirkungen der globalen Finanzkrise zurückzuführen.
In Deutschland gibt es noch keine straßen- bzw. flächenunabhängige Magnetschwebebahn für die Personen- oder/und Güterbeförderung. Zur Zeit gibt es eine Teststrecke der Firma Max Bögl.
Bekannt für die straßen- bzw. flächenunabhängige Beföderung sind die Wuppertaler Schwebebahn für Personen und die Rendsburger Schwebefähre über den Nord-Ostsee-Kanal für die Personen- und Autobeförderung.


TSB (Prototypenfahrzeug)

Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG

Das TSB (Transport System Bögl) ist eine Magnetschwebebahn, die von der Firmengruppe Max Bögl seit 2010 entwickelt wird. Das System ist für den Nahverkehr konzipiert und transportiert Personen und Güter auf seiner eigenen, unabhängigen und platzsparenden Infrastruktur. Das System wird in Sengenthal entwickelt, wo es auf einer 850 m kurzen Teststrecke betrieben wird.

Die stetige Urbanisierung erfordert eine Mobilitätslösung, die leise, platzsparend, emissionsarm, flexibel und zuverlässig funktioniert. Gleichzeitig bedarf es Nahverkehrssysteme, die sich kurzfristig und wirtschaftlich in die bestehenden Verkehrsinfrastrukturen integrieren lassen. Das Transport System Bögl beruht auf der Magnetschwebetechnologie und kann bereits heute den Herausforderungen der zukünftigen Mobilität gerecht werden.


Transport System Bögl (TSB) für den Nahverkehr

Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG

TSB – Metropolen bewegen
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG

Auf den Straßen herrscht eine enorme Verkehrsdichte. Bestehende Bus- und Tram-Systeme sind in Frequenz und Auslastung den Anforderungen vielerorts nicht mehr gewachsen. Um diese Herausforderungen zu meistern, nutzt das Transport System Bögl modernste Magnetschwebetechnologie. Magnete sind im Fahrwerk des Zuges installiert und halten diesen berührungslos mit elektromagnetischer Kraft an einer im Fahrweg montierten Stahlschiene. Für die Fortbewegung sind Linearmotoren im Fahrwerk verbaut, die das TSB bis auf 150 km/h beschleunigen.

Ein großer Vorteil der Magnetschwebetechnologie ist neben dem nahezu geräuschlosen Vortrieb die witterungsunabhängige Zuverlässigkeit. Das Fahrwerk liegt geschützt im Fahrweg, wodurch es keine Beeinträchtigungen zum Beispiel bei Schnee und Eis gibt. Diese Eigenschaften machen das TSB zur überlegenen Lösung beim zukünftigen Aus- und Neubau der Nahverkehrsinfrastruktur, besonders in dicht besiedelten, urbanen Regionen und deren Peripherie.


Vollautomatisierter, bedarfsorientierter
Transport von einzelnen Containereinheiten

Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
TSBcargo - Die Zukunft des Güterverkehrs
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG

Für einen effizienten Gütertransport zwischen stark frequentierten Container-Hubs, Hafenterminals und deren Anbindung an umliegende Verteilzentren können spurgebundene Verkehrssysteme eine nachhaltige Alternative darstellen.
Dank modernster Magnetschwebetechnologie bietet das Transport System Bögl Cargo (TSBcargo), die passende Lösung. Mit ihm können einzelne Containereinheiten unabhängig und bedarfsorientiert mit Geschwindigkeiten von bis zu 150 km/h schnell, flexibel und effizient verteilt werden.

Dank des emissionsarmen Transportvorgangs auf einer separaten Trasse ergibt sich nicht nur eine Entlastung der Straßeninfrastruktur, sondern auch der Umwelt und der Anwohner in dicht besiedelten Regionen. Vollautomatisierte Prozesse garantieren eine hohe Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig höchster Redundanz. Die Trassen nutzen dabei bereits bestehende Verkehrskorridore und können somit platzsparend in dicht bebaute Gebiete integriert werden. Von der Planung über die industrielle Fertigung der Komponenten, die Montage vor Ort bis hin zum Betrieb des Systems liefert Max Bögl mit dem TSBcargo ein effizientes, schlüsselfertiges Komplettsystem, das die Zukunft des Gütertransports neu definiert.

TSB - Transport System Bögl
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
TSB - Transport System Bögl
David Harder
Probefahrt in die Zukunft - Fährt hier die Nürnberger Bahn von morgen?
Daniel Salg, t-online - Ströer Digital Publishing GmbH

O-Bus

Eine Alternative zu Straßenbahnen (Schienenbahnen) sind O-Busse (Oberleitungsbusse [Trolleybusse]), bei denen keine aufwendige Gleisarbeiten notwendig sind. Sie sind seit Jahrzehnten erprobt und haben eine robuste Antriebsform. Diese Busse gibt es in zwei verschiedenen Ausführungen (konventionelle Oberleitungsbusse und Hybrid-Oberleitungsbusse).

Konventionelle Oberleitungsbusse benötigen entlang ihrer gesamten Strecke Oberleitungen und haben ein Hilfsaggregat oder eine kleine Batterie. Deswegen ist das Fahren ohne Oberleitungen nur über kurze Distanzen und mit verringerter Leistung möglich. Diese Busse werden bei den Verkehrsbetrieben in Deutschland eher selten eingesetzt. Die Gründe sind die hohen anfänglichen Investitionskosten in die Oberleitungsinfrastruktur und der (noch) fehlenden Fördermöglichkeiten sowie Hemmnisse bei deren städtebaulicher Integration. Im Vergleich zu Dieselbussen sind Fahrzeuginvestitionskosten deutlich höher, was in den geringe Stückzahlen zu sehen ist.
Die Vorteile für Oberleitungsbusse sind lange Nutzungszeiten der Oberleitungsinfrastruktur, geringere Betriebskosten durch die Nutzung von Elektroenergie sowie im Vergleich zu Dieselbussen längere Nutzungszeiten der Fahrzeuge von bis zu 20 Jahren. Besonders auf Strecken mit vielen Fahrzeugen sind Oberleitungsbusse und auch Straßenbahnen eine echte Alternative zu anderen Antriebsformen.

Hybrid-Oberleitungsbusse verfügen über eine ausreichend große und leistungsfähige Batterie, um längere Distanzen ohne Oberleitungen ohne Abstriche an der Geschwindigkeit zurücklegen zu können. Wie groß die Entfernungen ohne Oberleitung sein können, hängt ab von der Fahrzeugkonfiguration, speziell der Größe der Batterie, der Fahrzeugauslastung, der Fahrgeschwindigkeiten und dem Höhenprofil auf Abschnitten ohne Oberleitung sowie der Frage, ob die Abschnitte ohne Oberleitung längere Aufenthalte an Endhaltestellen beinhalten, an denen die Fahrzeuge geheizt bzw. klimatisiert werden müssen.
Von den örtlichen Gegebenheiten können die Kosten für die Oberleitungsinfrastruktur für Hybrid-Oberleitungsbusse geringer ausfallen als für konventionelle Oberleitungsbusse, da teure Infrastrukturelemente (Kreuzungen, Weichen oder Oberleitungen in Kurven oder auf großen Plätzen) zumindest teilweise entfallen können.
Hybrid-Oberleitungsbusse setzen ein sicheres Ein- und Ausdrahten der Stromabnehmer voraus. Im Gegensatz zu Schienenfahrzeugen ist dies aufgrund der hohen dynamischen Kräfte an den Stromabnehmerenden nicht ohne weiteres möglich. Während ein Ausdrahten in der Bewegung möglich ist, sind keine kommerziell verfügbaren Systeme bekannt, die ein sicheres Eindrahten während der Fahrt ermöglichen. Oberleitungsabschnitte sollten daher möglichst immer an Haltestellen beginnen. Für das Eindrahten im Stand existieren drei Methoden, ein händisches Eindrahten über Fangseile (ggf. unterstützt durch kleine Eindrahttrichter), halbautomatisches Eindrahten mittels Eindrahttrichter und automatische Eindrahtsysteme

Oberleitungsbusse
NOW GmbH - Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie

Schiemann Oberleitungsomnibus - Königsstein - Bad Königsbrunn


Oberleitungsbus

Quelle: Leif Simon Juraj Mazomeit

Potentiale des Hybrid-Oberleitungsbusses als effiziente Möglichkeit für die Nutzung erneuerbarer Energien im ÖPNV
Bundesministerium für Digitales und Verkehr

Oberleitungsbus
Wikimedia Foundation, Inc. (WMF)

E-Bus

Elektrobusse (E-Busse) sind ein wichtigen Teil der Mobilitätswende.Ein E-Bus funktioniert nach demselben Prinzip wie ein E-Auto oder ein Brennstoffzellenauto. Die hohen Anschaffungskosten (Bus und Ladeinfrastrukturausbau) für einen E-Bus sind ein Grund dafür, dass diese Fahrzeuge in Deutschland noch nicht stärker im öffentlichen Nahverkehr (ÖPNV) genutzt werden.
Die E-Busse haben eine Reichweite von ca. 450 bis 600 Kilometer ohne eine Ladung, die in der Regel für eine Tagesschicht im ÖPNV ausreicht. Außerdem wird beim Bremsen durch Rekuperation Energie zurückgewonnen. Besonders interessant sind induktive Ladestationen, die auch bei den E-Bahnen genutzt werden, bei denen eine Verkabelung entfällt. Wenn der Bus sich im Ladefeld befindet, wird er ohne Verbindungstück geladen.
Aufgrund gesetzlicher Vorgaben ist damit zu rechnen, dass die Zahl der E-Busse auch in den kommenden Jahren stark zunehmen wird. Für den Zeitraum von 2021 bis 2025 müssen mindestens 45 % der von Aufgabenträgern und Verkehrsunternehmen neu beschafften Busse müssen im Sinne der EU-Richtline "sauber" (also vollelektrisch oder mit Plug-In-Hybrid), mindestens 22,5 % emissionsfrei sein. Für den Zeitraum von 2026 bis 2030 steigen diese Anteile auf 65 % bzw. 32,5 %.

Die Komponenten enes E-Busses im Überblick
Quellen: Continental, Aysel – stock.ado
Bitte einsteigen: Continental-Technologien steuern Elektrobusse sicher
und nachhaltig in Richtung Zukunft

Continental AG

 

Batteriebusse
NOW GmbH - Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie
E-Bus-Radar 2023
Maximilian Rohs, Felix Krewerth, PricewaterhouseCoopers GmbH

E-Schiff

Die meisten Kreuzfahrt- und Containerschiffe, Öltanker und Frachtschiffe werden zum großen Teil immer noch mit schwerem Dieselöl betrieben. Diese weltweit 90.000 Schiffe verbrennen zusammen 370 Millionen Tonnen Treibstoff im Jahr und produzieren dabei u.a. 20 Millionen Tonnen Schwefeloxid. Die Abgase haben verheerende Folgen für die Umwelt. Sie verändern das Weltklima sowie versauern die Meere. In der Binnenschifffahrt wird Schiffsdiesel als Treibstoff verwendet, der bei der Verbrennung weniger schadet, aber auch hier gelangen u.a. gefährliche Stickoxide an die Luft.
Marktforscher von IDTechEx One haben errechnet, dass neben Schwefeloxiden, Stickoxiden, Rußpartikeln und Feinstaub auch Kohlendioxid (CO2) freigestzt werden. Ein einziges großes Schiff stößt so viel CO2 aus wie 70.000 Autos, so viel Stickoxid wie 2 Millionen Autos und Feinstaub sowie krebserregende Partikel wie 2,5 Millionen Autos aus. Damit verursachen Schiffe allein 18 - 30 % der globalen Stickoxidemissionen.
Die Internationale Seeschifffahrts-Organisation hat deshalb im April 2018 beschlossen, die Emissionen drastisch zu reduzieren. Die 173 Mitgliedsstaaten der UN-Organisation wollen den CO2-Ausstoß der Schiffe bis 2050 im Vergleich zu 2008 mindestens halbieren. Seit März 2018 muss der Kraftstoffverbrauch aller Schiffe und damit auch der Abgasausstoß protokolliert werden.
Der Einsatz von Flüssiggas (LNG), Wasserstoff oder elektrische Energie. Besonders elektrische Antriebssysteme gelten nicht nur an Land und in der Luft als zukunftsfähig. Die umweltschonende Alternative zum Öl bietet sich in der Binnenschifffahrt oft schon heute an. Ein Vorteil des Batteriebetriebs ist, dass Stromdeutlich günstiger als Öl und vor allem günstiger als Marine-Diesel ist. Aus diesem Grund wird der Absatz für vollelektrische und hybride Schiffe weltweit wachsen, prophezeien die Analysten von IDTechEx.
Quelle: Inhaltlich - Infineon Technologies AG

Warum das Schiff der Zukunft elektrisch fährt
 Infineon Technologies AG
Das Elektroschiff: Die Zukunft der Schifffahrt?
me energy GmbH
Schiffe mit Elektromotor – sind Diesel und Schweröl ersetzbar?
Energie-Experten
E-Schiff der Bodensee-Schiffsbetriebe (BSB)
Bodensee-Schiffsbetriebe GmbH
E-Mobilität in der Praxis
WTSH Wirtschaftsförderung und Technologietransfer Schleswig-Holstein GmbH

Bausteine der Zukunft - Seltene Erden
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Norwegen hat Europas größtes Vorkommen Seltener Erden
Ströer Digital Publishing GmbH

Seltene Erden

Als Seltene Erden werden die Gruppe der sogenannten Lanthanoiden (Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium) sowie die beiden Elemente Scandium und Yttrium bezeichnet.


Metalle der Seltenen Erden im Periodensystem der Elemente (fett umrandet) - bitte anklicken
Quelle: Julian Claus

Seltenerdmetalle sind von hoher Bedeutung für die Industrie und haben zahlreiche Anwendungsgebiete. Die einzelnen Seltenen Erden werden hierbei für unterschiedliche Anwendungen genutzt. Da die Trennung der Elemente voneinander jedoch technisch aufwendig und teuer ist, werden, wann immer möglich, gemischte Seltenerdprodukte in nachgelagerten Prozessen verwendet.
Besonders für die Zukunftstechnologien (Autonomes Fahren, magnetische Kühlsysteme und Drohnen bzw. zivile Luftfahrzeuge für den Güter- und Personenverkehr, die aktuell weiterentwickelt werden) sind die Seltenen Erden notwendig.

Anwendungsgebiete Seltene Erden:
• Elektromobilität (Dysprosium, Neodym, Praseodym, Terbium)
• Batterien (Lanthan, Neodym)
• Katalysatoren (Lanthan, Cer Neodym, Praseodym, Samarium, Ytterbium)
• Permanentmagnete (Neodym, Praseodym, Dysprosium, Terbium, Samarium)
• Metall-Legierungen (Cer, Ytterbium, Dysprosium, Terbium, Neodym, Praseodym)
• Windkrafttechnologie (Dysprosium, Neodym, Praseodym, Terbium)
• Luftfahrt (Neodym, Samarium, Scandium, Europium)
• Kernkraft (Dysprosium, Europium, Samarium, Holmium, Gadolinium)
• Wasserelektrolyse (Scandium, Yttrium, Cer, Lanthan, Gadolinium)
• Halbleiter (Terbium, Cer, Erbium, Lanthan, Neodym, Praseodym, Samarium, Scandium, Yttrium, Ytterbium)
• Leuchtmittel (Cer, Dysprosium, Erbium, Europium, Lanthan, Lutetium, Gadolinium, Neodym, Praseodym, Terbium, Thulium, Ytterbium, Yttrium)
• Keramik (Scandium, Yttrium, Cer)
• Glas (Cer, Neodym, Praseodym, Holmium)
• Pigmente (Cer, Erbium, Europium, Gadolinium, Holmium, Neodym, Praseodym, Samarium)
• Polituren (Cer, Neodym)
• Laser (Ytterbium, Neodym, Holmium, Thulium, Erbium)
• Medizintechnik (Gadolinium, Lutetium, Terbium, Yttrium, Neodym, Erbium)

Erfahren Sie hier alles über Seltene Erden
TRADIUM GmbH

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Aus diesen seltenen Rohstoffen setzt sich
eine E-Auto-Batterie zusammen

Quelle: STREETLIFE Media AG

Neben den Seltenen Erden stecken auch diese Materialien im E-Auto (Stahl, Alu, Kupfer, Kunststoffe). Doch im Blickpunkt stehen die heute in E-Autos oder Smartphones üblichen Lithium-Ionen-Akkus und daher eben Lithium (im 400-Kilo-Akku ca. 4 Kilo) und Kobalt (12 Kilo) sowie auch Graphit (33 Kilo), Nickel (12 Kilo) und Mangan (11 Kilo). Die Seltenen Erden befinden sich nicht im Akku, sondern im E-Motor.

Die Wahrheit über E-Auto-Rohstoffe
STREETLIFE Media AG

Seltene Erden ließen sich auf Müll- oder Schrottplätzen "fördern", denn im Elektroschrott (Smartphones, Computern und anderen Elektrogeräten) sind diese enthalten. 62 Millionen Tonnen Elektroschrott landeten allein im Jahr 2022 auf dem Müll, die Tendenz ist steigend. Pro Einwohner fallen in Deutschland laut Statischem Bundesamt 12,5 Kilogramm Elektroschrott an.

Seltene Erden
Geolitho Stiftung gemeinnützige GmbH
Wofür und wie wir Seltene Erden gewinnen
ARD alpha
Norwegen hat Europas größtes Vorkommen Seltener Erden
Ströer Digital Publishing GmbH
Metalle der Seltenen Erden in Elektroautos
Agence France-Presse

Arbeiten an und in elektrotechnischen Anlagen dürfen nur von Installateurverzeichnis durchgeführt werden, die in das Installateurverzeichnis eines Energieversorgersunternehmens (EVU) bzw. Verteilungsnetzbetreibers (VNB) eingetragen sind. Eine Elektrofachkraft (EFK) darf im eingeschränktem fachbezogenen Bereich Bauteile anschließen. Die Tätigkeiten eines elektrotechnischen Laien sind besonders eingeschränkt.
Grundsätzlich sollte die Installation von PV-Anlagen nur von fachkundigen Personen vorgenommen werden.
Bei Installationen von mehr als 600 W muss die Installation durch einen Elektrofachbetrieb erfolgen. Außerdem müssen die Voraussetzungen des Netzbetreibers und örtliche Rechtsvorschriften beachtet werden.

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Hinweis! Schutzrechtsverletzung: Falls Sie meinen, dass von meiner Website aus Ihre Schutzrechte verletzt werden, bitte ich Sie, zur Vermeidung eines unnötigen Rechtsstreites, mich umgehend bereits im Vorfeld zu kontaktieren, damit zügig Abhilfe geschaffen werden kann. Bitte nehmen Sie zur Kenntnis: Das zeitaufwändigere Einschalten eines Anwaltes zur Erstellung einer für den Diensteanbieter kostenpflichtigen Abmahnung entspricht nicht dessen wirklichen oder mutmaßlichen Willen. Die Kostennote einer anwaltlichen Abmahnung ohne vorhergehende Kontaktaufnahme mit mir wird daher im Sinne der Schadensminderungspflicht als unbegründet zurückgewiesen.
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