TEIL C

Andere elektrische Fahrzeuge

Weitere Technologien (IV)

Ebenfalls 2009 wird mit dem Zest ein Dualmode-PRT-Konzept aus Rußland bekannt, hinter dem die Innovationsgruppe ZEST Ltd. aus Moskau steht.

Die kleinen Elektrofahrzeuge mit den Maßen 4,0 x 2,0 x 1,8 m und einem Gewicht von ca. 1,5 t sollen sowohl auf gewöhnlichen Straßen, als auch an besonderen Führungsschienen hängend im Automatik-Modus fahren. Eine der verschiedenen möglichen Konfigurationen sieht den Schienenverlauf in einer erhöhten Rohrstrecke vor. Das System soll von Fahrzeugen genutzt werden, die sich im Privatbesitz befinden, während es für den öffentlichen Transport genügend Fahrzeug-Taxis geben soll.

Unter dem Namen Tram Zest wird außerdem an einem automatisierten Transportsystem gearbeitet, das Menschen und Güter einschließlich Autos mit Passagieren auf speziell zugeordneten Schienenstrecken transportieren soll. Das System kann auch Steigungen bewältigen. Im April 2011 präsentiert die Gruppe ihre Technologien im russischen Verkehrsministerium. Bislang gibt es außer Grafiken und animierten Videoclips aber nichts Weiteres zu sehen, auch keine Anzeichen von einer Umsetzung.

Die bereits 1987 gegründete Firma AVT SolaTrek (Advanced Vehicle Transport) von Frank Randak aus Thousand Oaks, Kalifornien, stellt auf einem Transportforum an der University of Nevada in Las Vegas im Jahr 2009 ein Konzept zur Beförderung herkömmlicher Autos auf Paletten vor, die in einen Zug geladen werden – und dies sozusagen im fliegenden Wechsel.

Der patentierte AVT SolaTrek ist im Grunde ein solarbetriebenes Magnetschwebebahn-Hybrid-System mit Linearmotor und extrem starken Dauermagneten auf einer aufgeständerten Fahrbahn, dessen Zug im Dauerbetrieb mit bis zu 193 km/h schnell schweben soll.

An Bahnhöfen werden Autos samt Insassen auf automatisierte Shuttle-Fahrzeuge geladen, die auf einer Parallelschiene auf eine Übergabe-Geschwindigkeit von 128 km/h erhöhen, auf die der sich bewegenden Zug abbremst. Sobald die Geschwindigkeit angeglichen ist, werden die Autos bei der immer noch schnellen Parallelfahrt mit einem Fördersystem vom Shuttle in den Zug befördert, wo die Passagiere aus ihren Autos aussteigen und in ihrem privaten klimatisierten Abteilen die dort vorhandenen Automaten, Toiletten und Entertainment-Center nutzen können.

Die Vision sieht vor, daß das Dach jedes Transporters mittels Solarzellen 3 kW Energie erzeugen und den Zug damit betreiben soll. Randak will nun in Las Vegas auf einem Parkplatz in der Nähe des Thomas & Mack Center eine 180 m lange Teststrecke bauen, für die er schätzungsweise 5 Mio. $ benötigt. Was anscheinend nicht klappt, denn obwohl ein beeindruckendes, voll funktionsfähiges Kleinmodell des Systems gebaut wird und das Projekt im Januar 2012 zum ecomagination Wettbewerb angemeldet wird, hört man später nichts mehr davon.

Über die kabel- und kontaktlose induktive Ladetechnologie für Elektrofahrzeuge spreche ich ausführlicher im Kapitel Elektromobil-Stromladenetze. Hier möchte ich nur einige der ersten praktischen Umsetzungen vorstellen, die konkret mit dem Öffentlichen Nahverkehr zu tun haben.

Das Korea Institute of Technology (KAIST) in Daejeon, Südkorea, das sich schon seit einigen Jahren mit dem Thema beschäftigt, stellt 2009 verschiedene Elektrofahrzeuge vor, die mittels der gemeinsam mit der Firma CT & T entwickelten Online Electric Vehicle (OLEV) Technologie betrieben werden. Hierfür wird auf dem Institutsgelände eine ca. 20 cm breite ‚Energie-Spur’ verlegt, über der sich die Fahrzeuge fortbewegen und den Strom durch ein berührungsloses magnetisches Ladeverfahren von den unterirdisch vergrabenen Starkstromleitungen übernehmen. Die Übertragungseffizienz bei einem Luftspalt von 13 cm soll dabei 74 % betragen. Die Infrastrukturkosten werden mit 318.000 $/km angegeben, doch da die Fahrzeuge mit Batterien ausgestattet sind, reicht es aus nur 20 % der entsprechenden Routen mit der OLEV-Technik auszurüsten, um beispielsweise den kontinuierlichen Betrieb von Busstrecken zu gewährleisten.

Die südkoreanische Regierung plant nun, knapp 40 Mio. € (andere Qellen: etwa 80 Mio. €) in die Technologie zu investieren, und das KAIST unterzeichnet im August eine Absichtserklärung mit der Stadtregierung von Seoul, um dort ein erstes OLEV-System zu installieren, mit dem Elektro-Busse betrieben werden sollen (andere Quellen sprechen von einem ähnlichen Projekt auf der Insel Cheju).

Einen weiteren Schritt macht die Kommerzialisierung der OLEV-Technologie im März 2010, als im Grand Park von Gwacheon City, Seoul, ein OLEV-Zug mit drei Wagen als öffentliches Verkehrsmittel in Betrieb genommen wird. Er fährt entlang einer Gesamtstrecke von 2,2 km, auf der es vier Abschnitte mit Stromversorgungs-Infrastruktur gibt: drei mit einer Länge von jeweils 122,5 m sowie eine 50 m lange Strecke. Dies sind zusammengerechnet etwa 16 % der Gesamtroute. Hier soll es 353.500 $/km gekostet haben.

Als nächstes ist die Entwicklung einer praktischen Prototyp-Technologie geplant (2011), gefolgt von einer Standard-Prototyping-Technologie (2012) und schließlich die Einführung eines kommerziellen Produkts (2013).

Und tatsächlich startet im Oktober 2013 in Gumi der erste Feldtest zum dynamischen induktiven Laden von Elektrobussen, das inzwischen Shaped Magnetic Field in Resonance (SMFIR) genannt wird. Hierfür wird eine 24 km lange Teststrecke für umgerechnet 3,28 Mio. € errichtet.

Im Einsatz sind zwei von der Firma Dongwon OLEV hergestellte Busse, die jeweils rund 436.000 € gekostet haben und ihren Strom von 100 kW mit einer Frequenz von 20 kHz während der Fahrt über einen Luftspalt von 17 cm aus Induktionsschleifen unter dem Asphalt erhalten.

Die Übertragungseffizienz soll 85 % betragen. Aufgrund der Technologie ist die Batterie des Busses nur ein Drittel so groß wie die eines vergleichbaren herkömmlichen Elektrobusses.

Ein weiteres Pilotprojekt ist in McAllen, Texas, geplant, bei dem drei umgerüstete Nahverkehrsbusse mit dem OLEV-System betrieben werden sollen. Aufgeladen wird an drei Bushaltestellen mit 100 kW, wo die Fahrzeuge nie länger als 2 – 5 Minuten stehen bleiben. Zur Umsetzung erhält das KAIST 1,9 Mio. $ vom US- Department of Energy.

Im Rahmen der Global Agenda wird die OLEV-Technologie von den Experten des Weltwirtschaftsforums in die Liste der zehn meist vielversprechenden Innovationen für das Jahr 2013 aufgenommen.

Aus dem Jahr 2010 gibt es eine ganze Reihe neuer Designs zu vermelden.

Beginnen wir mit SNAP aus der Feder des jungen Designers Vít Bechynský aus Bratislava, Slowakei, der im Vorjahr den 3. Platz beim erstmalig ausgeschriebenen Allivision09 Wettbewerb gewann, den die tschechische Firma Allivictus s.r.o. und das zweisprachig tschechisch-englische Magazin AutoDesign&Styling ausgelobt hatten.

Bei dem SNAP handelt es sich um eine komplexe duale Transportlösung, die auf dreirädrigen 1-Personen-Fahrzeugen mit Leichtbau-Karosserie und Elektromotor basiert, die sich wie ein Motorrad fahren lassen. Für längere Fahrten ist eine Multi-Singular Langstrecken-Option möglich, bei der die einzelnen Kabinenräder nebeneinander auf einem Trägerzug andocken und sich gemeinsam transportieren lassen. Dabei kann man in der Privatsphäre der eigenen Kabine bleiben – oder durch Öffnen der Türen in Kontakt mit dem Fahrer des nächsten SNAP treten. Die Kabinen bilden zusammen eine solide Röhre mit einer maximalen Anzahl von 40 Wagen, die von zwei Lokomotiven eingerahmt wird.

Noch einen Zacken futuristischer sieht der Entwurf Metrotopia des australischen Industriedesigners Simon Colabufalo aus.

Hier besteht das Einzelfahrzeug aus einem Zweisitzer, der von einem Elektromotor angetrieben wird und statt Rädern eine Kugel an der Unterseite des Fahrzeugs verwendet, was eine große Wendigkeit in engen Stadträumen erlaubt. Für einen niedrigeren Schwerpunkt und hervorragendes Fahrverhalten sind der Elektromotor und die energieversorgende Power-Cell im Inneren der Kugel untergebracht.

Die einzelnen Fahrzeuge sollen dann an eine speziell entwickelte Straßenbahn andocken, um Teil des öffentlichen Verkehrsmittels zu werden, so daß sie ihre Batterien wieder aufladen und nach dem erneuten Abtrennen andere Passagiere an ihr Ziel zu bringen können. Für den Ladeprozeß gibt es in die Gummilauffläche der Kugel eingelassene Kupferlinien.

Eine Nummer kleiner und speziell als Dualmode-Fahrrad-Netzwerk gedacht ist das dänische Konzept Bike Metro von Palle Jensen.

Dabei steigen Fahrradfahrer an den Station in ebenerdig wartende Einzelkabinen, die dann automatisch auf die erhöhte Fahrspur gebracht werden, auf der die Kabinen mitsamt Passagier und Fahrrad zusammengekoppelt (Platooning) mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h weiter transportiert werden.

Für eine Stadt wie Kopenhagen wären nur wenige Linien nötig, auf denen sich Pendler in die Stadt und wieder heraus bewegen. Etwas weiter gedacht könnte man das Konzept als Gesamtlösung anbieten, indem die Kabinen speziell für Pedelecs ausgestattet werden, sodaß man diese unterwegs aufladen kann.

Regelrecht konventionell wirkt demgegenüber der Entwurf Communicar des Architekturbüros Meter aus Los Angeles, der eine alte Idee wieder aufgreift: Diesmal sollen speziell entworfene kleine Elektrofahrzeuge die Vorteile des Automobils mit denen des Nahverkehr kombinieren – indem sie sich mit gleichartigen Fahrzeugen sozusagen Stoßstange an Stoßstange zusammenkoppeln und als lange Schlange zum gleichen Ziel fahren.

Dadurch soll sich auch die Menge an Energie verringern, die ansonsten jedes Fahrzeug alleine für seine Fortbewegung aufwenden müßte. Ich denke, daß auch dieses Konzept eine reine Designstudie bleiben wird.

Mit einer anderen Form mechanischer Kopplung soll das Verkehrskonzept Skyway von Travis Knapp und seiner Firma Innov8transport Inc. aus Texas funktionieren. Die elektrische Dualmode-Technologie (Electric Dual Mode, EDM), wie sie hier genannt wird, soll es normalen Autos und Bussen ermöglichen, ohne Staugefahr sicher und schnell zu reisen.

Dabei erfolgt eine computergesteuerte Einordnung in den geführten und mit 160 – 200 km/h ununterbrochen schnell fließenden Verkehr auf erhöhten elektrifizierten Extrafahrspuren. Auf- und Abfahrtsrampen soll es alle 13 – 16 km geben. Das Besondere dabei ist, daß sich der Verkehr auf einer Art Förderband vorwärts bewegt, sodaß die Fahrzeuge selbst passiv bleiben. Der nicht ganz nachvollziehbare Mechanismus soll auf Haken beruhen, welche die Räder greifen und das Auto mit hoher Geschwindigkeit mit sich ziehen. Pro Meile sollen dafür 25 – 50 US-Cent anfallen. Knapp zufolge sollen private Investoren das 3 Mrd. $ Projekt finanzieren. Außer einem kleinen Filmchen auf der Homepage gibt es bislang aber keinerlei Anzeichen für eine Umsetzung.

Ebenfalls 2010 erhält William D. Davis, Jr. das Patent für einen BiModal Glideway (US-Nr. 7.788.000), über den er zu diesem Zeitpunkt schon seit mehreren Dekaden nachdenkt. Nach einer Karriere bei der US Navy, die 1965 endet, analysiert Davis als Projektmanager der Luft- und Raumfahrtfirma TRW im Space Park in Redondo Beach, Kalifornien, das Potential von multimodalen Fahrzeugen als Transportalternative für den von Washington bis Boston reichenden Korridor.

Aufgrund der großen Fortschritte bei elektronischen Anwendungen, die in den letzten vierzig Jahren gemacht worden sind, sieht der Erfinder die Zeit für sein innovatives öffentliches Autobahnnetz als gekommen. Auf dem Glideway sollen die bimodalen Elektrofahrzeuge mittels ihrer zusätzlichen Stahlfelgen vollautomatisch mit hoher Geschwindigkeit (über 160 km/h) auf erhöht installierten elektrifizierten Schienen fahren. Das System soll sich auch für den automatisierten Frachtverkehr eignen.

Ein weiterer Entwurf von 2010, der im Gegensatz zu den vorangegangenen Konzepten allerdings ausgesprochen viel Presse bekommt, stammt von der chinesischen Firma Shenzhen Hashi Future Parking Equipment (HS Future), die ansonsten Auto- und Fahrradparkplätze entwickelt. Er wird erstmals während der 13. Beijing International High-Tech Expo im Mai vorgestellt, und das Time Magazine kürt den Bus als eine der 50 besten Erfindungen des Jahres 2010.

Unter dem Namen 3D Fast Bus (o. 3D Express Coach bzw. Straddling Bus) sollen riesige ‚dreidimensionale’ Schnellbusse, die wie fahrende Brücken aussehen, dazu beitragen, das zunehmende Verkehrsaufkommen in den Megacitys Chinas zu bewältigen. In den Elektrobussen, die sich mit 40 – 60 km/h und maximal 80 km/h entlang bestehender Autostraßen durch die Stadt bewegen, sitzen die bis zu 300 Passagiere pro Wagen in etwa 4 m Höhe, während die Autos unter ihnen hindurch fahren. Dadurch wird das Verkehrsaufkommen nicht gesteigert – und auch der Verkehrsfluß bei einem Stop an den Haltestellen nicht gestört. Diese sehen aus wie Fußgängerbrücken – und den Graphiken ist zu entnehmen, daß das Ein- und Aussteigen aus dem Bus nach oben erfolgt, mittels gläserner Fahrstühle.

Die Energie soll zumindest teilweise aus Photovoltaik-Paneelen auf den Busdächern sowie von PV-Anlagen entlang der Strecke kommen. Die Investitionskosten werden von der Firma mit umgerechnet 5,58 Mio. €/km angegeben, einem Zehntel des Preises von U-Bahnen. Für den Bau des Busses mitsamt einer 40 km langen Strecke werden rund 74,5 Mio. $ veranschlagt.

Seine Attraktivität gewinnt das Projekt durch die einfache Umsetzbarkeit, denn im Prinzip reicht es ja, rechts und links der Straßenspuren einfache Schienen zu verlegen. Auf Messen wird bereits ein hübsches Funktionsmodell gezeigt, das einige Meter Strecke darstellt, und das Unternehmen plant, schon bald ein Pilotprojekt in Peking zu starten. Der Bezirk Mentougou, der ein Öko-Community-Projekt durchführt, hat bereits 186 km einer entsprechenden Busstrecke eingeplant, deren Bau bereits Ende des Jahres beginnen soll.

Im Oktober 2010 gibt Shenzhen Hashi bekannt, daß man eine Firma U.S. Elevated High-Speed Bus gegründet habe, um das neuartige Verkehrssystem auch in die USA zu bringen. Danach hört man aber erst wieder im September 2013 etwas Neues, als das Unternehmen einen weiterentwickelten und ausgereiften Entwurf des Vehikels vorstellt, das nun Land Airbus genannt wird. Es ist länger als die vorherigen Versionen und kann aufgrund seiner Gelenke auch um Kurven fahren. Von dem geplanten Bauvorhaben in Peking hört man dagegen nichts.

Und wie schon so häufig, gibt es auch hier einen Vorläufer. Anfang 2011 erinnert das Fachblog Treehugger daran, daß das New York Magazine bereits im Jahr 1969 den Landliner von Craig Hodgetts und Lester Walker vorgestellt hat – einen fast identischen 3D-Expreßbus, der zwischen Boston und New York verkehren soll.

Im Detail gibt es natürlich technische Unterschiede. So soll sich der 18 m breite Landliner (düsengetrieben?) mit 320 km/h auf nahezu reibungsfreien Luftpolster-Lagern fortbewegen, und dies knapp 5 m über dem Straßenniveau.

Im Inneren sind Theater, eine Turnhalle, Restaurants, Bars, Tanzsäle und Konferenzräume geplant, sowie Aussichtsplattformen.

Interessanterweise soll das Fahrzeug auch nie anhalten, statt dessen gibt es einen Mechanismus, der konventionelle Busse – nach Synchronisierung der Geschwindigkeit bei etwa 100 km/h – mittels einer großen ‚Kralle’ von der Straße hievt und eindockt. Einmal drinnen, können die Passagiere aussteigen und die Einrichtungen des Landliners genießen.

Bei meinen eigenen Recherchen stieß ich dann auch noch auf eine in Japan veröffentlichte gleichartige Idee – die sogar schon aus dem Jahr 1949 stammt.

Leider habe ich nur die abgebildete Grafik gefunden, auf dem man aber erkennen kann, daß der mehrstöckige Brückenbus eine Rampe besitzt, über die PKW hineinfahren und mittransportiert werden können.

Sehr japanisch ist der Name dieses Entwurfs: Dinosaur Truck. Und vielleicht ist es ja wirklich Zeit, daß diese schon so langlebige Idee endlich einmal realisiert wird.

 

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