Staufreie Sondertrasse mit Stromschiene

Probleme in Innenstädten und Autobahnen

  • Hohe Schadstoffbelastung durch überlastete
    Straßen und häufige Verkehrsstaus
  • Teils notwendiger Ausbau von Autobahnen in Ballungsgebieten
  • Hohe Immissionen durch massiven
    Fern- und Transitverkehr
  • Latente Gefahr Unfälle durch schwerer LKW

3D-Modell im Maßstab 1:24

Projektidee - Stromschiene in autonomer Sondertrasse

  • Stau- und unfallfreie Sondertrasse
  • Vollautonomes Fahren entlang der Sondertrasse
  • Entlastung innerstädtischer Hauptstraßen, da
    Sondertrasse ggf. oberhalb bestehender Verkehrs-
    wege auch nachträglich verlegt werden kann
  • Kurzer Fahrzeugabstand ermöglicht eine mehrfach
    höhere Kapazität der Trasse (Ersatz für 3-spurige BAB)
  • Vollautomatische Pannenerkennung und Bergung durch
    Pannenabschleppsystem direkt unterhalb der Fahrtrasse
  • Wartezeit bei Fahrzeugpanne maximal 10-15 Minuten

Hauptmrkmale

  • Vollautonomes Fahren
  • Sondertrasse besteht aus zwei Doppel-
    T-Trägern (Betonfertigteile)
  • Wannenförmige Fahrbahnbegrenzung verhindert
    zuverlässig Unfälle und minimiert Fahrgeräusche
  • In Fahrbahn integrierte Stromschiene zur
    Stromversorgung und Fahrzeugführung
  • Ein Schienensystem unterhalb der Fahrbahn
    ermöglicht den Betrieb eines vollautonomen
    Bergefahrzeugs (Max.10 Minuten Anfahrzeit)
  • Unmittelbare Stauauflösung nach Fahrzeug-
    bergung (Gleichzeitiges Anfahren aller nach-
    folgenden Fahrzeuge)

Kommunikation Schiene / Fahrzeug

  • Datenaustausch zwischen Fahrzeug
    und Schiene erfolgt über Stromabnehmer
    (Aufmoduliert auf Versorgungsspannung)
  • Redundante Zweitverbindung zwischen FZ
    und Schiene über Leitkabel in Stromschiene
  • Datenfluss von Fahrzeug nach Schiene:
    Aktuelle Geschwindigkeit, Fahrzeugposition,
    Stromabrechnung, Akkustand, Reiseziel,
    gesicherte freie Fahrbahn (Abstandsradar)
  • Datenübertragung von Schiene zum Fahrzeug:
    Sollgeschwindigkeit zur Geschwindigkeits-
    und FZ-Abstandsteuerung, Akkuladesteuerung

Unfallvermeidung

  • Wannenförmige Fahrbahnbegrenzung verhindert
    ein Ausbrechen des Fahrzeugs bei Reifenpanne
  • Fahrzeugseitiger Stromabnehmer ermöglicht
    präzise und zuverlässige Fahrzeuglenkung
    Schmale Fahrtrasse möglich
  • Bei Panne gleichzeitiges und verzögerungs-
    freies Bremsen selbst langer Autokolonnen
    des Folgeverkehrs, gesteuert durch die Stromschiene
  • Abstandsradar und Kamerageführte Systeme
    dienen ggf. der Redundanz

Bergefahrzeug im Einsatz

Vollautonomes Pannenbergesystem

  • Stromschiene erkennt unmittelbar und auto-
    matisch ein liegengebliebenes Fahrzeug
  • Ein Schienensystem unterhalb der Fahrbahn
    ermöglicht autonome Fahrzeugbergung
  • Entlang der Sondertrasse sind im Abstand
    von z.B. 40 km Bergefahrzeuge in Bereitschaft
  • Nach automatischem Erkennen einer FZ-Panne
    startet das Bergefahrzeug (120 km/h) und erreicht
    nach maximal 10 Minuten das Pannenfahrzeug
  • Vollautomatische Aufnahme des Pannenfahrzeugs
    durch achsweises Anheben mittels hydraulischem
    Spezial-Wagenheber (siehe CAD-Modell)
  • Einfaches Andocken des Wagenhebers durch
    genormte Aufnahmelöcher an den Fahrzeugachsen

Stauvermeidung

  • Vollautonomes Fahren vermeidet systematisch Stau
  • Ein Schienensystem für Pannenhilfe unterhalb der
    Fahrbahn begrenzt Wartezeit auf max. 10-15 Minuten
  • Bergefahrzeug unterhalb der Fahrbahn kann
    auch entgegen der Fahrtrichtung fahren
  • Gleichzeitiges Anfahren selbst kilometerlanger
    FZ-Kolonnen unmittelbar nach Fahrzeugbergung
    (Gleicher Fahrzeugabstand während Stillstand und Fahrt)

Integrierte Stromschiene

  • Stromschiene der Sondertrasse ist kompatibel
    mit in Fahrbahn integrierter Stromschiene
  • Durchgehender Schlitz zwischen beiden Kontakt-
    flächen der Stromschiene für Fahrzeugbergung
  • Zweite (nicht geschaltete) Stromschiene für Betrieb
    des Pannenfahrzeugs unterhalb der Fahrbahn

Haltestellen für ÖPNV

  • Haltestellen für ÖPNV entlang der
    Sondertrasse besitzen anstelle Strom-
    schiene ein Leitkabel zur Fahrzeugführung
  • Wiederanfahren durch fahrzeugeigene Akkus
  • Wiedereingliedern des Busses in Sondertrasse
    durch rechnergesteuerte Vergrößerung des
    Abstands zwischen zwei Fahrzeugen

Minimierung des Energieverbrauchs

  • Trennwand zwischen beiden Fahrbahnen
    verhindert Luftverwirbelungen durch Gegenverkehr
  • Reduzierung des Fahrzeugabstands minimiert
    den Strömungswiderstand der Fahrzeuge
  • Stromschiene ermöglicht Stromrückspeisung
    des Fahrzeugs bei Gefällstrecke
    (schnellere Fahrt für LKW im Gefällbereich)
  • Hoher Gesamtwirkungsgrad der Stromübertragung
    • Schleifer Kontakt für direkte Verbindung zwischen Fahrzeug und Schiene
    • Einsatz verlustarmer Supraleiter HTS
    • Einsparen von Akku-Ladeverlusten

Umweltverhalten

  • 80% Einsparung des Flächenverbrauchs einer
    Sondertrasse bei gleicher Kapazität gegenüber
    BAB (2x3 Fahrbahnen zzgl. 2 Pannenstreifen)
  • Kaum Erdarbeiten bei Neuerstellung notwendig
  • Geringe Antriebs- und Reifenabrollgeräusche
    durch wannenförmige Seitenwände der Fahrbahn
  • Trennwand zwischen Fahrbahnen reduziert
    Seitenwindanfälligkeit und Strömungswiderstand
  • Auf Pfeilern hochgelegte Trasse
    • Ermöglicht Schaffung zusätzlicher Verkehrstrassen in Städten mit hohem Verkehrsaufkommen
    • Ermöglicht auf Überlandstrecken natürliche Wildtierübergänge und verhindert Wildunfälle
    • Sichert störungsfreien Betrieb

3D-Modell im Maßstab 1:24

Marktpotential

  • Schweden beabsichtigt definitiv die
    Ausrüstung des Straßennetzes mit Strom-
    schienen um ihre Umweltziele zu erreichen
  • Schwedische Firmen arbeiten seit
    über 5 Jahren an Konzeptumsetzung
  • Großes Marktpotential in Ländern wie China
    z.B. Shanghai, Peking etc. welche unter
    hoher Verkehrs- bzw. Luftbelastung leiden
  • Länder wie China, welche aus Not die
    E-Mobilität bereits intensiv ausbauen
  • Städte wie z.B. Dubai, welche Interesse an
    einer zukunftsweisenden Technologie haben