Ein digitaler Zwilling des Hanauer Straßennetzes steht im Zentrum des Forschungsprojekts „SimCityNet“. Damit lassen sich die Potenziale von alternativ angetriebenen Fahrzeugen im öffentlichen Personennahverkehr und bei kommunalen Entsorgungsbetrieben simulieren.
Sollte in E-Fahrzeuge investiert werden? Wenn ja, in welche Art von Fahrzeugen konkret? Welche Vorteile ergeben sich für die kommunale Flotte? Um diese und weitere Fragen zu beantworten hat die Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS) das Forschungsprojekt wissenschaftlich begleitet. Kooperationspartner waren die Hanauer Straßenbahn (HSB), Hanau Infrastruktur Service (HIS) und die Hanau Wirtschaftsförderung (HWG) sowie als Konsortialführerin die in Hanau ansässige Simulationsdienstleisterin SimPlan AG.
Laufleistungen lassen sich gut abschätzen
„Der öffentliche Verkehr sowie kommunale Entsorgungsbetriebe bieten bei der Verkehrswende eine große Chance“, erläutert Josef Becker von der Frankfurt UAS. Grund ist, dass sich die täglichen Laufleistungen der Fahrzeuge sehr gut abschätzen lassen. Das Projekt SimCityNet setzte gezielt auf die Potenziale von batterieelektrisch betriebenen Bussen und Brennstoffzellenbussen im Linienverkehr sowie entsprechenden Nutzfahrzeugen in städtischen Entsorgungsbetrieben.
Die Konzeption eines Simulationsmodells erforderte zunächst eine umfassende Analyse und Datenerhebung der aktuell bestehenden Prozesse beider Hanauer Praxispartner. Hierbei wurden Routenplanungen und Fahrpläne optimiert und Einsparpotenziale im Bereich von lokalen Emissionen identifiziert. Darauf aufbauend wurden entsprechende Soll-Konzepte entwickelt, die den möglichen Einsatz alternativ angetriebener Fahrzeuge für die Zukunft beschreiben.
Hinweise zur Dimensionierung der Energieversorgung
Die Reichweite der batterieelektrischen Fahrzeuge reicht derzeit teilweise noch nicht aus, um alle planmäßigen Fahrten an einem Tag ohne Laden zu absolvieren. Daher wurden mittels Algorithmen neue Umläufe ermittelt. Simuliert wurden nicht nur die Fahrten, sondern auch die Ladevorgänge. Das führte auch zu Hinweisen, wie die Energieversorgung zu dimensionieren ist.
Die Ergebnisse zeigten laut Kai-Oliver Schocke von der Frankfurt UAS, dass die Umstellung der Flotte von konventionellen Antrieben auf eine Brennstoffzellen-Flotte zu keiner betrieblichen Veränderung gegenüber dem Ist-Ablauf führt. Grund dafür seien ausreichende Fahrzeugreichweiten sowie vergleichbar kurzen Tankzeiten. Die Implementierung einer größeren Anzahl an Brennstoffzellenfahrzeugen sei allerdings auch mit einem erheblichen finanziellen Mehrbedarf verbunden. Zudem stelle sich die Frage nach einer ausreichend verfügbaren Anlieferung und Speicherung von Wasserstoff auf dem Betriebshof.
Mehrbedarf bei Batteriebussen
Bei batterieelektrischen Fahrzeugen könne kurz- bis mittelfristig eine Vielzahl der bestehenden Umläufe übernommen werden. Die begrenzten Reichweiten führen langfristig allerdings zu einem signifikanten Mehrbedarf an Fahrzeugen, so Schocke. Bei den Abfallbetrieben werde bei einem Mix von Elektro- und Wasserstoffantrieb die Anzahl der Fahrzeuge allerdings nicht verändert. (wa)
