Abstract
(Deutsch)
|
Ländlich-touristische Bergregionen sind direkt durch den Klimawandel betroffen und haben somit ein besonderes Interesse Klimaschutz zu betreiben. Im öffentlichen Verkehr mit Linienbussen, bei dem heute Dieselbusse eingesetzt werden, besteht grosses Potenzial Treibhausgasemissionen einzusparen. Eine Umstellung auf alternative Antriebssysteme wie Batterie, Hybrid oder Wasserstoff-Brennstoffzelle ist dabei eine zentrale Massnahme. Busbetriebe in ländlich-touristischen Bergregionen müssen sich dabei aber im Vergleich zu städtischen Regionen spezifischen Herausforderungen stellen.
Unter Berücksichtigung dieser Herausforderungen betrachtet die vorliegende Studie die Umstellung auf eine Flotte aus Batteriebussen aus technischer, ökologischer und wirtschaftlicher Perspektive. Zugleich zeigt sie ein methodisches Vorgehen für einen Wechsel auf alternative Busantriebe auf.
Aus technischer Perspektive ist eine 100%-Elektrifizierung mit Batteriebussen trotz der extremen Anforderungen des Fahrbetriebs und der Klimatisierung/ Heizung möglich. Voraussetzung dafür ist die Nutzung von Streckenladern und der Einbau von Zusatzheizungen in den Fahrzeugen. Zusatzheizungen mit (Bio-)Diesel oder Bioethanol können eine technische Lösung für kurze, extreme Kältezeiten während des Winters sein und die nötige Batteriekapazität der Busse erheblich entlasten.
Aus ökologischer Perspektive ist ein Umstieg auf alternative Busantriebe sehr vorteilhaft und kann bis zu 90% der Treibhausgasemissionen reduzieren. Beim elektrischen Laden sollte auf einen erneuerbaren Strommix gesetzt werden, um das gesamte ökologische Potenzial zu nutzen. Zugleich kann zur Erleichterung einer Flottenelektrifizierung auf Zusatzheizungen gesetzt werden, da trotz der Verbrennung signifikante Reduktionen von mindestens 70% der Treibhausgasemissionen gegenüber Dieselbussen erzielt werden können.
Aus wirtschaftlicher Perspektive ist die Anzahl an Streckenladern geringzuhalten und eine hohe Auslastung pro Streckenlader anzustreben. Dadurch können die hohen Investitionskosten und Leistungspreise für den Strombezug reduziert werden. Zugleich sollten Massnahmen ergriffen werden, um Leistungsspitzen beim elektrischen Laden zu reduzieren.
Insgesamt empfiehlt sich in ländlich-touristischen Bergregionen die zumutbaren Mehrkosten des Gesamtsystems gegenüber Dieselbussen frühzeitig abzuklären und auch eine teilelektrische Flotte nicht auszuschliessen. Etwa ein Drittel der Tageseinsätze der Busse lassen sich ohne Streckenlader elektrifizieren und können bereits deutliche Reduktionen von Treibhausgasemissionen bewirken.
|
Abstract
(Englisch)
|
Rural-touristic mountain regions are directly affected by climate change and therefore have a special interest in climate protection. In public transport, where today diesel buses are used, there is a great potential to reduce greenhouse gas emissions. A shift of bus drives to alternative systems such as batteries, hybrids or hydrogen fuel cells is a key measure in this context. However, bus companies in rural-touristic mountain regions face specific challenges compared to urban regions. Taking these challenges into account, this study examines the conversion to a fleet of battery-powered buses from a technical, ecological and economic perspective. At the same time, it shows a methodical procedure for a shift to alternative bus drive systems.
From a technical perspective, 100% electrification with battery-powered buses is possible despite the extreme demands of the driving operation and air conditioning/heating. A prerequisite for this is the use of opportunity chargers and the installation of auxiliary heating systems in the buses. Auxiliary heaters with (bio-)diesel or bioethanol can be a technical solution for short, extreme cold periods during winter and considerably reduce the necessary total battery capacity of the buses.
From an ecological perspective, a shift to alternative bus drives is very advantageous and can reduce greenhouse gas emissions by up to 90%. For electric charging, a renewable energy mix should be used to realize the full ecological potential. At the same time, auxiliary heaters can be used to facilitate electrification of the bus fleet, since reductions of at least 70% of greenhouse gas emissions can still be achieved compared to diesel buses, despite combustion.
From an economic perspective, the number of opportunity chargers should be kept at a minimum and a high utilization per opportunity chargers should be aimed for. This reduces the high investment costs and power prices (CHF/kW) for electric charging. At the same time, measures should be taken to reduce power peaks during electric charging.
Overall, it is suggested to clarify the reasonable additional costs of the overall system compared to diesel buses in rural-touristic mountain regions at an early stage. At the same time, the option of a partially electric bus fleet should not be excluded. About one third of the daily bus operations can be electrified without opportunity chargers and can already result in significant reductions of greenhouse gas emissions.
|
Abstract
(Französisch)
|
Les régions rurales de montagne à vocation touristique sont directement touchées par le changement climatique et ont donc un intérêt particulier à œuvrer en faveur de la protection du climat. Les transports publics exploitant des lignes d’autobus roulant au diesel recèlent un important gisement de réduction des émissions de gaz à effet de serre. L’adoption de systèmes de propulsion alternatifs, tels que les batteries, les moteurs hybrides ou les piles à hydrogène, est l’une des mesures clés allant dans ce sens.
Néanmoins, les compagnies de bus des régions rurales de montagne à vocation touristique doivent faire face à des défis spécifiques, différents de ceux des régions urbaines. Avec ces problématiques spécifiques en toile de fond, la présente étude examine le passage à une flotte de bus électriques (à batteries) d’un point de vue technique, écologique et économique. Dans le même temps, elle met en lumière une procédure méthodique pour l’adoption de systèmes alternatifs de propulsion pour les bus.
D’un point de vue technique, l’électrification totale de la flotte de bus (bus à batteries) est réalisable en dépit des exigences extrêmes liées à la conduite et au système de climatisation/chauffage. L’une des conditions préalables pour cela est l’utilisation de stations de recharge sur le parcours et l’installation de chauffages d’appoint à bord des véhicules. Les chauffages d’appoint au (bio)diesel ou au bioéthanol peuvent s’avérer une solution technique viable pour les brèves périodes de froid extrême en hiver et épargner dans une large mesure les capacités de batterie requises pour faire rouler les bus.
D’un point de vue écologique, le passage à des systèmes de propulsion alternatifs pour les bus est très avantageux et permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre jusqu’à 90 %. Côté recharge électrique, un mix énergétique renouvelable s’avère judicieux pour exploiter tout le potentiel écologique. Dans le même temps, le recours à des chauffages d’appoint peut s’avérer opportun pour faciliter l’électrification des flottes de véhicules, dans la mesure où, malgré la combustion, les émissions de gaz à effet de serre peuvent être considérablement réduites (d’au moins 70 %) par rapport aux bus roulant au diesel.
D’un point de vue économique, il convient de maintenir le nombre de stations de recharge sur le parcours aussi bas que possible tout en visant un taux d’utilisation élevé de chacune d’entre elles. Cela permettra d’abaisser les coûts d’investissement et les prix de puissance de l’électricité consommée, encore trop élevés. Dans le même temps, des mesures doivent être prises afin de réduire les pics de consommation lors de la recharge des batteries.
D’une manière générale, on ne peut que recommander, dans les régions rurales de montagne à vocation touristique, de clarifier très en amont la question des surcoûts raisonnables pour le système dans son ensemble par rapport aux coûts des bus roulant au diesel, sans exclure l’option d’une flotte de véhicules partiellement électrique. Environ un tiers des services quotidiens effectués par les bus peuvent être électrifiés sans la présence de stations de recharge sur le parcours et permettre à eux seul des réductions substantielles des émissions de gaz à effet de serre.
|
