Studie: Strom bewegt schwere Lasten günstiger, selbst wenn die Dieselpreise niedrig sind

Apr 26, 2023

Von

Veröffentlicht

Bei der Vorstellung des Tesla Semi im Jahr 2017 kündigte Elon Musk an, dass der vollelektrische Lkw mit einer einzigen Ladung eine Reichweite von bis zu 500 Meilen haben und bis zu 81.000 Pfund transportieren kann. Er gab auch bekannt, dass der Semi damit ausgestattet sein würde aktive Sicherheitsfunktionen, ein geräumiger Innenraum für maximale Sicht und drei Motoren. Seitdem hat Tesla begrenzte Stückzahlen des Semi in Betrieb genommen, mit einem Rückruf und vielen Spekulationen über seine Leistung.

Eines der großen Verkaufsargumente war, dass der Semi günstiger sein würde als vergleichbare Diesel-Lkw. Niedrigere Kraftstoffkosten liegen auf der Hand, aber auch geringere Wartungskosten, bessere Effizienz, regeneratives Bremsen und die fehlende Einhaltung von Emissionsvorschriften summieren sich. Die Anschaffungskosten für den eigentlichen LKW sind zwar höher, aber all diese anderen Faktoren sollen zusammengenommen zu niedrigeren Gesamtkosten führen.

Viele Leute haben dies in kleinerem Maßstab mit leichten Elektrofahrzeugen getestet. Während der Kauf von Elektrofahrzeugen tendenziell teurer ist als ein vergleichbares Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, sind die Gesamtkosten in der Regel niedriger, wenn man alles von den Kraftstoffkosten bis zum Ölwechsel berücksichtigt. Dies gilt insbesondere dann, wenn Sie für Ihre Kfz-Arbeiten einen Mechaniker bezahlen, anstatt sie so weit wie möglich selbst zu erledigen. Es macht also nur Sinn, dass das Gleiche auch für größere Fahrzeuge wie Sattelschlepper gilt.

Dies ist jedoch eine Annahme, die in der Praxis kaum getestet wurde. Es gibt einige Unternehmen, die Tesla Semis betreiben, und viele andere Unternehmen betreiben Elektro-Lkw anderer Hersteller, aber es liegen noch nicht viele Daten vor.

Glücklicherweise hat sich eine aktuelle Studie einer renommierten Universität mit diesem Thema befasst und dabei herausgefunden, dass Elektro-Lkw für den Transport schwerer Lasten in der Anschaffung und im Betrieb tatsächlich günstiger sind als Diesel-Lkw. Wissenschaftler der Technischen Universität Chalmers in Schweden haben gezeigt, dass der Betrieb von Schwerlastfahrzeugen mit Strom kostengünstiger sein kann als der Einsatz von Diesel, obwohl die Branche zuvor dagegen behauptet hatte.

„Ich selbst bin von den Ergebnissen überrascht und hoffe, dass mehr Transportunternehmen und Hersteller von Schwerlastfahrzeugen bereit sein werden, in die Elektrifizierung zu investieren, nachdem wir gezeigt haben, dass sie kosteneffizient sein kann“, sagt Johannes Karlsson, Doktorand im Bereich der automatischen Steuerungstechnik bei Chalmers.

Der Wandel von Fahrzeugen mit fossilen Brennstoffen zu Elektrofahrzeugen ist vor allem bei leichteren Fahrzeugen zu beobachten, darunter Privatwagen und Lieferwagen. Allerdings verlief die Einführung von Elektroantrieb für schwere Nutzfahrzeuge (Lkw) im Fernverkehr bisher schleppend, da angenommen wurde, dass große Batterien eine erhebliche Ladekapazität verbrauchen würden, was den Elektrobetrieb unrentabel machen würde. Dennoch haben Forscher der Chalmers University of Technology herausgefunden, dass Elektrizität sogar für schwere Nutzfahrzeuge eine kostengünstigere Alternative zu Diesel sein kann.

„Wir haben uns ein Szenario angesehen, in dem schwere Nutzfahrzeuge die 553 Kilometer zwischen Helsingborg und Stockholm in Schweden zurücklegen. Wir haben zwei verschiedene Batteriegrößen und zwei mögliche Preise für das Schnellladen verglichen. Unser Fazit ist, dass es möglich erscheint, diesen Fahrzeugtyp zu elektrifizieren.“ auf kostengünstige Weise", sagt Johannes Karlsson.

In der Studie entwickelten die Forscher ein Modell anhand von Daten eines tatsächlichen Transportunternehmens mit Sitz in Helsingborg. Diese Stadt wurde ausgewählt, weil sie typische Aufgaben und Betriebsbedingungen für Fernverkehrsunternehmen in dieser Region Schwedens darstellt. Die größere Batterie musste nur in den Depots des Unternehmens aufgeladen werden, obwohl sie mehr Ladekapazität verbrauchte. Andererseits erforderte der kleinere Akku ein schnelles Aufladen während des Transports, hatte aber einen geringeren Einfluss auf die Ladekapazität. Die Ergebnisse zeigten, dass der Betrieb mit Strom für das in der Studie untersuchte Transportunternehmen wirtschaftlich vorteilhaft war.

„Mit der richtigen Batteriegröße sollte es in vielen Fällen möglich sein, schwere Nutzfahrzeuge so zu elektrifizieren, dass die Kosten gleich oder niedriger sind als wenn sie von einem Dieselmotor angetrieben würden. Die beste Batteriegröße hängt davon ab, ob leichte Lasten vorhanden sind.“ B. Pakete oder Gemüse, oder schwere Lasten wie Getränke oder Holz. Weitere wichtige Faktoren, die die Wahl der Batteriegröße beeinflussen, sind das Fahrverhalten und der Preis für das Schnellladen. Ein realistisches Zukunftsszenario ist, dass Lkw anders sein werden Batteriegrößen", sagt Johannes Karlsson.

Die Investition in Batterien und Ladegeräte ist mit Kosten verbunden. In einer früheren Studie haben Forscher gezeigt, dass die Batterie eines Elektro-Lkw mindestens 1.400 Lade- und Entladezyklen durchlaufen muss, um die Investition zu rechtfertigen, eine Grenze, die die meisten Nutzfahrzeuge im Laufe ihrer Lebensdauer tatsächlich überschreiten würden.

In der Studie wurden die Dieselpreise auf 1,20 Euro pro Liter festgelegt, während die Schnellladekosten entweder 0,17 Euro oder 0,40 Euro pro Kilowattstunde (ohne Mehrwertsteuer) betrugen. Die Forscher gingen davon aus, dass andere Kosten, etwa für die Wartung, bei Lkw gleich bleiben würden, unabhängig davon, ob sie mit Strom oder Diesel betrieben werden.

Trotz der Annahme eines niedrigen Dieselpreises kam die Untersuchung zu dem Schluss, dass die Elektrifizierung der LKW-Flotte eines Transportunternehmens rentabel ist, mit Ausnahme von Fahrzeugen, die hauptsächlich bis zu ihrem zulässigen Höchstgewicht beladen werden.

Die Studie mit dem Titel „Case Study of Cost-Effective Electrification of Long-Distance Line-Haul Trucks“ wurde in der Zeitschrift Energies veröffentlicht und von Johannes Karlsson und Anders Grauers, beide Forscher an der Chalmers University of Technology, verfasst.

Diese Forschung wurde in Zusammenarbeit mit der schwedischen Transportverwaltung und Volvo Trucks durchgeführt und von der schwedischen Transportverwaltung über das Forschungs- und Innovationsprogramm Triple F finanziert.

Es ist nichts wert, dass Forschungen wie die von Johannes Karlsson und seinem Kollegen Anders Grauers selten sind. Bisher konzentrierte sich die Elektrifizierung schwerer Nutzfahrzeuge hauptsächlich auf Szenarien, in denen LKWs in einem begrenzten Gebiet, beispielsweise einem Hafen, verkehren und laden. Die Chalmers-Forscher gehen nun davon aus, dass ihre Ergebnisse die Umstellung von Diesel- auf Elektroantrieb im Schwerlasttransport beschleunigen werden.

„Wir haben gezeigt, dass eine Lkw-Flotte kostengünstig elektrifiziert werden kann. Dies sollte dazu führen, dass Unternehmen einen Anreiz haben, in den Übergang zu investieren. Finanzielle Anreize sorgen in der Regel dafür, dass Änderungen schnell umgesetzt werden können, und unsere Studie ist realistisch.“ für viele Transportvorgänge", sagt Anders Grauers, außerordentlicher Professor an der Fakultät für Elektrotechnik in Chalmers.

Soweit ich sehen konnte, wurden die Dieselpreise absichtlich niedrig angesetzt, sodass noch viel Raum für weitere Untersuchungen besteht. In Zeiten hoher Kraftstoffpreise (was häufig der Fall zu sein scheint) ist der Elektroantrieb sogar noch vorteilhafter. Also muss jemand dies noch einmal tun, indem er amerikanische Unternehmen nutzt, vielleicht sogar diejenigen, die den Tesla Semi verwenden!

Ausgewähltes Bild zur Verfügung gestellt von der Chalmers University of Technology.

Jennifer Sensiba ist eine langjährige, erfolgreiche Autoliebhaberin, Autorin und Fotografin. Sie wuchs in der Nähe einer Getriebewerkstatt auf und experimentiert seit ihrem 16. Lebensjahr mit der Fahrzeugeffizienz, indem sie einen Pontiac Fiero fuhr. Mit ihrem „Bolt EAV“ und allen anderen Elektrofahrzeugen, die sie hinter das Steuer setzen kann, verlässt sie gern die ausgetretenen Pfade am Lenker mit ihrer Frau und ihren Kindern. Sie finden sie hier auf Twitter, hier auf Facebook und hier auf YouTube.

Machen Sie Werbung mit CleanTechnica, um Ihr Unternehmen monatlich Millionen von Lesern vorzustellen.

Der Tesla Cybertruck wurde Ende 2019 mit Schock und Ehrfurcht, Ekel und Besessenheit vorgestellt. Eigentlich sollte er ab ... an Kunden ausgeliefert werden.

Das schwedische Technologie- und Logistikunternehmen stellt sich ein KI-gestütztes, vollelektrisches, digitales Gütertransport-Ökosystem vor, das seinen Kunden Zeit und Geld sparen und gleichzeitig...

Tesla erreicht Großbritannien mit seinem stärksten Mai aller Zeiten und trägt dazu bei, den Marktanteil von Plug-in-Elektrofahrzeugen von 18,3 % im Vorjahr auf 23,1 % zu steigern ...

Als Meilenstein in der Revolution der Elektrofahrzeuge gab Hertz Ende 2021 die Bestellung von 100.000 Teslas bekannt. Das erforderte wahre Führung von...