Sondertrasse für autonomes elektrisches Fahren

Staufreie Sondertrasse mit Stromschiene

Die Sondertrasse verbindet autonomes elektrisches Fahren mit einer in die Fahrbahn integrierten Stromschiene. Ziel ist eine hohe Verkehrsverdichtung, weniger Stau, weniger Flächenverbrauch und eine sichere Energieversorgung während der Fahrt.

Probleme in Innenstädten und auf Autobahnen

Hohe Schadstoffbelastung durch überlastete Straßen und häufige Verkehrsstaus
Teils notwendiger Ausbau von Autobahnen in Ballungsgebieten
Hohe Immissionen durch massiven Fern- und Transitverkehr
Latente Unfallgefahr durch schweren LKW-Verkehr

3D-Modell einer Sondertrasse mit integrierter Stromschiene im Maßstab 1 zu 24 — 3D-Modell im Maßstab 1:24

Projektidee: Stromschiene in autonomer Sondertrasse

Stau- und unfallfreie Sondertrasse
Vollautonomes Fahren entlang der Sondertrasse
Entlastung innerstädtischer Hauptstraßen, da die Sondertrasse auch oberhalb bestehender Verkehrswege nachträglich verlegt werden kann
Kurzer Fahrzeugabstand ermöglicht eine mehrfach höhere Kapazität der Trasse
Möglicher Ersatz für stark belastete mehrspurige Straßenverbindungen
Vollautomatische Pannenerkennung und Bergung durch ein Pannenabschleppsystem unterhalb der Fahrtrasse
Wartezeit bei Fahrzeugpanne maximal etwa 10 bis 15 Minuten

Querschnitt einer Sondertrasse mit wannenförmiger Fahrbahnbegrenzung und integrierter Stromschiene — Aufbau der Sondertrasse mit integrierter Stromschiene

Hauptmerkmale der Sondertrasse

Vollautonomes Fahren
Sondertrasse aus zwei Doppel-T-Trägern als Betonfertigteile
Wannenförmige Fahrbahnbegrenzung verhindert Unfälle und reduziert Fahrgeräusche
In die Fahrbahn integrierte Stromschiene zur Stromversorgung und Fahrzeugführung
Schienensystem unterhalb der Fahrbahn für ein vollautonomes Bergefahrzeug
Unmittelbare Stauauflösung nach Fahrzeugbergung durch gleichzeitiges Anfahren nachfolgender Fahrzeuge

Kommunikation zwischen Schiene und Fahrzeug

Datenaustausch zwischen Fahrzeug und Schiene über Stromabnehmer
Redundante Zweitverbindung zwischen Fahrzeug und Schiene über Leitkabel in der Stromschiene
Datenfluss vom Fahrzeug zur Schiene: Geschwindigkeit, Fahrzeugposition, Stromabrechnung, Akkustand, Reiseziel und freie Fahrbahn
Datenübertragung von der Schiene zum Fahrzeug: Sollgeschwindigkeit, Abstandsteuerung und Akkuladesteuerung

Unfallvermeidung

Wannenförmige Fahrbahnbegrenzung verhindert ein Ausbrechen des Fahrzeugs bei Reifenpanne
Fahrzeugseitiger Stromabnehmer ermöglicht präzise und zuverlässige Fahrzeuglenkung
Schmale Fahrtrasse wird dadurch möglich
Bei Panne gleichzeitiges und verzögerungsfreies Bremsen selbst langer Fahrzeugkolonnen
Abstandsradar und kamerageführte Systeme können als Redundanz dienen

Autonomes Bergefahrzeug unterhalb einer Sondertrasse im Einsatz — Bergefahrzeug im Einsatz

Vollautonomes Pannenbergesystem

Die Stromschiene erkennt ein liegengebliebenes Fahrzeug unmittelbar und automatisch
Ein Schienensystem unterhalb der Fahrbahn ermöglicht autonome Fahrzeugbergung
Entlang der Sondertrasse können Bergefahrzeuge im Abstand von etwa 40 km bereitstehen
Nach automatischer Pannenerkennung erreicht das Bergefahrzeug das Pannenfahrzeug in maximal etwa 10 Minuten
Vollautomatische Aufnahme des Pannenfahrzeugs durch achsweises Anheben
Andocken über genormte Aufnahmepunkte an den Fahrzeugachsen

Stauvermeidung

Vollautonomes Fahren vermeidet systematisch Stau
Pannenhilfe unterhalb der Fahrbahn begrenzt die Wartezeit auf etwa 10 bis 15 Minuten
Bergefahrzeug unterhalb der Fahrbahn kann auch entgegen der Fahrtrichtung fahren
Gleichzeitiges Anfahren langer Fahrzeugkolonnen unmittelbar nach Fahrzeugbergung

Integrierte Stromschiene

Stromschiene der Sondertrasse ist kompatibel mit der in die Fahrbahn integrierten Stromschiene
Durchgehender Schlitz zwischen beiden Kontaktflächen der Stromschiene für Fahrzeugbergung
Zweite, nicht geschaltete Stromschiene für den Betrieb des Pannenfahrzeugs unterhalb der Fahrbahn

Haltestelle für öffentlichen Personennahverkehr entlang einer Sondertrasse — Haltestellen für den öffentlichen Personennahverkehr

Haltestellen für ÖPNV

Haltestellen entlang der Sondertrasse besitzen anstelle der Stromschiene ein Leitkabel zur Fahrzeugführung
Wiederanfahren erfolgt durch fahrzeugeigene Akkus
Wiedereingliedern des Busses in die 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
Stromschiene ermöglicht Stromrückspeisung des Fahrzeugs bei Gefällstrecken
Hoher Gesamtwirkungsgrad der Stromübertragung durch direkte Verbindung zwischen Fahrzeug und Schiene
Einsatz verlustarmer Supraleiter-Technologie
Einsparung von Akku-Ladeverlusten

Hochgelegte Sondertrasse auf Pfeilern mit reduziertem Flächenverbrauch — Umweltverhalten und reduzierter Flächenverbrauch

Umweltverhalten

Bis zu 80 % weniger Flächenverbrauch gegenüber einer breiten Autobahntrasse bei vergleichbarer Kapazität
Kaum Erdarbeiten bei Neuerstellung notwendig
Geringe Antriebs- und Reifenabrollgeräusche durch wannenförmige Seitenwände
Trennwand zwischen Fahrbahnen reduziert Seitenwindanfälligkeit und Strömungswiderstand
Hochgelegte Trasse auf Pfeilern ermöglicht zusätzliche Verkehrstrassen in Städten
Auf Überlandstrecken können natürliche Wildtierübergänge erhalten bleiben
Störungsarmer Betrieb durch eigene, getrennte Infrastruktur

3D-Modell einer Sondertrasse als Konzept für zukünftige Elektromobilität — 3D-Modell im Maßstab 1:24

Marktpotenzial

Potenzial für Länder und Städte mit hoher Verkehrs- und Luftbelastung
Interessant für Ballungsräume mit starkem Pendler-, Fern- und Transitverkehr
Verknüpfung von E-Mobilität, autonomem Fahren und externer Energieversorgung
Geeignet für Regionen, die neue Verkehrskapazität mit geringerem Flächenverbrauch schaffen möchten
Potenzial für zukunftsweisende Mobilitätsprojekte in großen Metropolregionen