Schecker, Fabian (2018)
Analyse von Einflüssen auf die Akzeptanz des Systems eHighway.
Technische Universität Darmstadt
Bachelorarbeit, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, Einflussfaktoren und deren Wirkungen auf die Akzeptanz des Systems eHighway zu ermitteln. Zudem sollen Konzepte ausgearbeitet werden, welche diese Wirkungen bestmöglich abschätzen bzw. abbilden, bevor diese in einem letzten Schritt schließlich noch auf deren praktische Umsetzbarkeit hin untersucht werden sollen. Zu Beginn der Arbeit werden die eben genannten Ziele im Detail erläutert und es wird ein Einblick in die Motivation genannt, welche zum Ausarbeiten einer Bachelorarbeit zu diesem Thema führte. Zu diesen Motivationen zählt einerseits das Interesse an Innovationen, welche bei dem in der Arbeit behandelten System eHighway zum Einsatz kommen. Zu diesen Innovationen zählen unteranderem jene, welche im Bereich der Fahrzeugtechnik notwendig werden. Hierbei spielt insbesondere die Entwicklung von leistungsfähigen dieselelektrischen Hybrid-Lkw eine entscheidende Rolle. Aber auch Entwicklungen im Bereich der Stromversorgung, der Stromabnehmer oder aber auch der Oberleitung spielen bei diesem System eine entscheidende Rolle. Andererseits bilden die möglichen umwelttechnischen Verbesserungen eine wichtige Motivation zur Wahl dieser Thematik. Hierbei lässt sich ebenfalls in mehrere Umweltverbesserungen unterscheiden, welche durch die Verwirklichung des Systems eHighway erreicht werden könnten. So lässt sich einerseits mit einer Verbesserung der Luftqualität in Ballungsgebieten rechnen, welche aufgrund der zurückgehenden Abgasbelastungen erreicht werden könnte. Andererseits könnten durch solche Projekte in Kombination mit dem Ausbau erneuerbarer Energien eine Begrenzung der globalen Erwärmung erreicht werden. Eine weitere Umweltbelastung, welche durch das System eHighway entgegengewirkt werden könnte, ist die Belastung durch Verkehrslärm, unter der vor allem Anwohner und Anlieger der Fernstraßen zu leiden haben. Um einen Einblick in den Aufbau des Systems eHighway zu gewährleisten, soll dieser nun im zweiten Kapitel näher erläutert werden. Zu diesem Zweck wird das Gesamtsystem eHighway in mehrere Teilsysteme unterteilt, um diese getrennt von einander zu erläutern. Bei diesen Teilsystemen wird in besonderem Maße auf den Aufbau der Fahrzeuge sowie der elektrischen Anlage eingegangen. Die elektrische Anlage unterteilt sich ihrerseits wiederrum in die Stromversorgung und in die Fahrleitung. Bei der Wahl der Stromversorgung für das System eHighway wurden die verschiedensten Faktoren berücksichtigt, um festzulegen, ob in der Vorzugsvariante die Oberleitung mit Wechsel- oder mit Gleichspannung versorgt werden sollte. So wurden der Platzbedarf für Trafos und Wechselrichter einerseits in den Fahrzeugen und andererseits in den Unterwerken jeweils für die beiden Spannungssysteme verglichen. Zusammen mit dem Wirkungsgrad und schutztechnischen Überlegungen führten diese Vergleiche zu dem Schluss, dass für das System eHighway nur ein Gleichspannungssystem in Frage kommt. Die Fahrleitung besteht aus der eigentlichen Oberleitung und aus der Trageinrichtung, welche diese über der Fahrbahn hält. Bei den Masten der Trageinrichtung stehen sowohl Gabelständer als auch Rundrohrmasten zur Auswahl. Auch hier sind deren Vor- und Nachteile gegeneinander abzuwägen. Die Oberleitung besteht aus zwei Kettenwerken, welche ihrerseits jeweils aus einem Fahrdraht und bis zu zwei Tragseilen bestehen. Das Teilsystem des Fahrzeugs unterteilt sich wiederum in den Stromabnehmer und den Antrieb des Fahrzeugs. Bei der Wahl des Stromabnehmers wurde eine Kombination aus bahntypischen Modellen und Modellen, welche von Trolly-Bussen bekannt sind, gewählt. Wichtig bei der Ausstattung der Stromabnehmer ist es, dass diese sowohl aktiv Fahrbewegungen und Höhenunterschiede der Fahrbahn ausgleichen als auch selbstständig an - bzw. abbügeln können. Auch sollte ein Auskragen vor dem Führerhaus des Lkw aus Sicherheitsgründen vermieden werden. Bei der Beschreibung des Antriebs sollen neben den eigentlichen Anriebskomponenten wie dem Fahrmotor und dem Getriebe auch weitere Baugruppen erläutert werden. Zu diesen zählen insbesondere der Energiespeicher, der Generator, der Anschluss an den Stromabnehmer und die Hilfsbetriebe. In der Vorzugsvariante soll der eben erwähnte Fahrmotor rein elektrisch betrieben werden. Der verbaute Dieselmotor soll lediglich den Generator speisen, welcher die so gewonnene elektrische Energie an den Elektromotor weiter gibt. Zusätzlich zu diesen beiden großen Teilsystemen sollen der Vollständigkeit halber noch das Teilsystem des Betriebs und das des Fahrwegs erwähnt werden. Zum Fahrweg zählen u.a. mechanische Schutzeinrichtungen, die beispielsweise im Bereich der Oberleitungsmasten notwendig werden könnten. Unter den Betrieb des Systems eHighway fällt einerseits das Leiten des neuen elektrischen Betriebs sowie die Nutzerverwaltung und Energieabrechnung. Andererseits wird auch die Instandhaltung der Infrastrukturen und hierbei insbesondere der Oberleitungen zum Teilsystem Betrieb gezählt. In Kapitel 3 sollen nun Unterschiede erläutert werden, welche im Vergleich zu konventionellen Fernstraßen ohne Oberleitungsinfrastruktur auftreten. Daher soll zunächst der Ist-Zustand dieser konventionellen Fernstraßen und deren Verkehr dargestellt werden. Bei diesem wird insbesondere auf die momentanen Umweltbelastungen eingegangen, welche vom Verkehr auf Fernstraßen erzeugt werden. Aber auch der Verkehrsraum und der lichte Raum, der über Fernstraßen genau festgelegt ist, soll in diesem Absatz beschrieben werden. Anschließend kann der Vergleich mit den Fernstraßen des Systems eHighway erfolgen. Hier wird sowohl auf die möglichen Verbesserungen der Umweltbelastungen durch den Schwerverkehr als auch auf eventuelle Eingriffe in das Lichtraumprofil eingegangen. Letzteres könnte insbesondere durch die Fahrleitungen und das restliche Kettenwerk der Oberleitungen entstehen. Wenn die Unterschiede zwischen konventionellen Fernstraßen und den neuen Fernstraßen des Systems eHighway verdeutlicht wurden, können nun im Kapitel 4 die Beteiligten dieses Systems aufgeführt werden. Diese Beteiligten sollen zur besseren Unterscheidung in Akteure, Nutzer und Betroffene unterteilt werden. Unter den Akteuren sollen alle Beteiligte zusammengefasst werden, welche durch ihr Handeln einen direkten Einfluss auf das System eHighway haben. Zu den Akteuren zählen unter anderem der Betreiber der Oberleitungsinfrastruktur, das Bundesministerium für Umwelt, Lkw -Hersteller, sowie Stromanbieter und Stromabnehmer. Im Anschluss an die Akteure sollen die direkten Nutzer des Systems eHighway beschrieben werden. Bei diesen wird zwischen Busunternehmen, Speditionen und den Fahrern der eLkw bzw. der Elektrobusse unterschieden. Die letzte Gruppe der Beteiligten bilden die Betroffenen, d.h. diejenigen welche durch die Installation oder den Betrieb des Systems eHighway in irgendeiner Weise beeinträchtigt werden. Zu den wichtigsten Betroffenen zählen die Allgemeinheit, die Anwohner und Anlieger, Rettungsdienst, Straßenbetriebsdienst und die Fahrer der herkömmlichen Lkw sowie des MIV. Im Anschluss können nun Einflussfaktoren ermittelt werden, welche sich auf die Akzeptanz des Systems eHighway durch die vorher benannten beteiligten Gruppen auswirken. Dies erfolgt in Kapitel 5. Zunächst sollen jedoch die Begriffe der Akzeptanz und der des Einflussfaktors definiert werden. Im Anschluss werden die Einflussfaktoren ebenfalls nach drei unterschiedlichen Kategorien unterteilt aufgelistet. Die erste Kategorie bilden die internalen Einflussfaktoren. Zu diesen werden alle Einflussfaktoren gezählt, welche sich auf die individuellen Merkmale der Beteiligten beziehen. So zählen Ängste, Innovationsbereitschaft, persönliches Umweltbewusstsein, sozialdemografische Faktoren, individuelles Verhalten und Unerfahrenheit der Verkehrsteilnehmer zu diesen. Dem gegenüber stehen externale Einflussfaktoren, welche aus Eingriffen und Zuständen des Umfelds d.h. aus Veränderungen durch das System eHighway resultieren. Zu den wichtigsten externalen Einflussfaktoren werden in dieser Arbeit die Ausbaustandards, das Fahrverhalten der eLkw, der Lärm, die Nutzvolumenverluste, zusätzliche Belastungen, optische Irritationen sowie Platz- und Sicht-Einschränkungen gezählt. Die letzte und kleinste der drei Kategorien bilden die Einflussfaktoren, welche direkt von Beteiligten auf andere Beteiligte ausgeübt werden. Zu diesen zählen neben der Herkunft des Stroms auch mögliche Anweisungen, welche die eLkw-Fahrer von den Speditionen erhalten. Nachdem alle relevanten Einflussfaktoren ermittelt wurden, sollen diese noch tabellarisch den Beteiligten zugeordnet werden. In Kapitel 6 können nun die Wirkungen der Einflussfaktoren ermittelt werden. Auch hier wird zunächst der Begriff der Wirkung definiert, bevor eine Auflistung der verschiedenen Wirkungen vorgenommen werden kann. Zu diesen Wirkungen zählen u.a. die ökologische und ökonomische Effizienz, der Gaffer-Effekt, die Auswirkungen auf die Gesundheit, die Veränderung der Luftqualität und des Verkehrsablaufs, die Bereitschaft zum Umrüsten sowie die Beeinträchtigung der Nutzbarkeit. Nun muss noch das Auftretet von Wirkungsketten anhand einiger Beispiel erläutert werden. So kann die Wirkung eines Einflussfaktors die Ursache für eine weitere Wirkung sein. Auch kann es hierbei vorkommen, dass mehrere Einflussfaktoren dieselbe Wirkung haben. Daher werden die Einflussfaktoren und deren Wirkungen noch einmal tabellarisch aufgelistet. Nun können Konzepte erarbeitet werden, um die zuvor ermittelten Wirkungen bestmöglich abzuschätzen bzw. abzubilden. Zu diesem Zweck wird zu Beginn von Kapitel 7 zunächst das methodische Vorgehen erläutert, welches bei der Ausarbeitung der Konzepte angewandt wurde. Hierbei wird zum einen darauf eingegangen, auf welche Weise die Konzepte gefunden wurden und zum anderen wie die Konzepte und die Wirkungen, welche sie beschreiben sollen, im Verhältnis stehen können. Im weiteren Verlauf diese Kapitel sollen nun die verschiedenen Konzepte genannt und beschrieben werden. Hierbei werden Experteninterviews, Markthochlaufberechnungen, Messungen, Simulationen, Testfahrten, Umfragen und Videoüberwachungen als günstige Konzepte zur Wirkungsermittlung der Einflussfaktoren genannt. Im Anschluss auf deren Auflistung sollen die Konzepte schließlich noch den verschiedenen Wirkungen zugeordnet werden. Dies erfolgt anhand von morphologischen Kästen und einer Tabelle, in der alle Wirkungen und deren Konzepte gemeinsam aufgeführt sind. Im letzten Kapitel des Hauptteils sollen nun noch die im vorherigen Kapitel ausgearbeiteten Konzeptezur Wirkungsermittlung auf deren praktische Umsetzbarkeit hin überprüft werden. Hierbei spielen unter anderem rechtliche Grundlagen, sowie ein effektives Vorgehen und Komplikationen bei der Konzepteanwendung eine wichtige Rolle. Zudem sollen die Aussagekraft der Ergebnisse überprüft werden, welche durch die Anwendung der verschiedenen Konzepte erarbeitet werden. Abschließend soll in dieser Arbeit ein Fazit aufgeführt werden, in welchem die ausgearbeiteten Ergebnisse der vorhergehenden Kapitel kritisch untersucht werden. Hierbei sollen die wichtigsten Ergebnisse kurz zusammengefasst und erläutert werden. Auch soll in diesem Fazit ein Ausblick erfolgen, in welchem Umfang und auf welche Weise das in dieser Thesis entwickeltem Wissen in zukünftigen und weiterführenden Arbeiten genutzt werden kann.

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