Objectifs du projet
(Allemand)
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Zur Unterstützung der Umstellung auf E-Busse in ländlichen Berggebieten der Schweiz wurde ein Vorprojekt am Praxisbeispiel Heuberge initiiert. Dieses Projekt betrachtet ganzheitlich die lokalen Anforderungen bezüglich E-Busse, das Thema Lademanagement und die Versorgung mit zusätzlicher erneuerbarer Energie. Im Rahmen des Endberichts werden Lösungsmöglichkeiten und Vorschläge zur Unterstützung für die Entscheidungsfindung präsentiert.
- (energetische) Routenanalyse und Entwicklung eines Pflichtenheftes für E-Busse basierend auf den lokalen Ansprüchen auch bei winterlichen Verhältnissen
- Analyse des Energieverbrauchs der Heuberge Ag inklusive einer E-Bus Flotte
- Erhebung des Standortpotentials für erneuerbare Energie + Option Erzeugung innerhalb LEG
- Energiewirtschaftliche Planung verschiedener Ladekonzepte und Versorgungsszenarien mit Fokus auf Versorgung der E-Mobilität durch zusätzliche erneuerbare Energie, inklusive dem use-case stationärer Stromspeicher
- Austausch mit der Praxis via Heuberge Forum 1 (Anbieter E-Busse & Ladeinfrastruktur) & 2 (Ski- und Berggebiete)
- Leitfaden für E-Bus ÖV Transformationsprozesse in ländlichen Regionen (>8m bis 12m Busse)
- Erhebungen und initiale Planungsschritte zur Errichtung einer lokalen Elektrizitätsgemeinschaft
- Zusammenfassung der ökologischen Aspekte und Vorbereitung für einen Systementscheid
Die identifizierten Herausforderungen in Bezug auf Umstellung auf eine Flotte aus E-Bussen, sowie damit einhergehende Lade-Strategien als auch die dafür nötige (lokal mögliche) Versorgung mit erneuerbarer Energie wird detailliert aufgearbeitet und in Lösungsvorschläge überführt die aus technischer, ökologischer und wirtschaftlicher Perspektive diskutiert werden.
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Objectifs du projet
(Anglais)
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To support the transition to electric buses in rural mountainous regions of Switzerland, a preliminary project was initiated using the practical example of Heuberge. This project takes a holistic approach to local requirements for electric buses, charging management, and the supply of additional renewable energy. The final report will present solutions and proposals to facilitate subsequent decision-making.
- (Energy) route analysis and development of a specification sheet for electric buses based on local requirements, including winter conditions.
- Analysis of the energy consumption of Heuberge AG, including a future electric bus fleet.
- Assessment of site potential for renewable energy production and the option of generating energy within a Local Electricity Community (LEC).
- Energy planning for various charging concepts and supply scenarios, focusing on supplying e-mobility with additional renewable energy, including the use case of stationary electricity storage.
- Exchange with practitioners via Heuberge Forum 1(Representatives of electric bus providers and charging infrastructure) and Heuberge Forum 2 (Representatives of ski resorts and mountain regions).
- Guideline for public transport transformation processes to electric buses in rural regions (8m to 12m buses).
- Initial studies and planning steps for establishing a Local Electricity Community (LEC).
- Summary of ecological aspects and preparation of a decision-making system package.
The identified challenges regarding the transition to an electric bus fleet, associated charging strategies, and the required (locally feasible) renewable energy supply will be thoroughly analyzed. These analyses will be translated into proposed solutions, discussed from technical, ecological, and economic perspectives.
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Objectifs du projet
(Français)
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Un projet préliminaire a été initié pour soutenir la conversion d’une flotte de bus diesel en bus électriques dans des régions montagneuses rurales de Suisse, illustré par le cas d’application des Heuberge. Ce projet adopte une approche holistique des exigences locales relatives aux bus électriques, à la gestion des recharges ainsi qu’à la production supplémentaire d’énergie renouvelable locale. Le rapport final présentera des solutions possibles et des propositions pour faciliter la prise de décision ultérieure.
- Analyse des trajets (énergétiques) et élaboration d’un cahier des charges pour les bus électriques en fonction des exigences locales, y compris pour les conditions hivernales.
- Analyse de la consommation énergétique des Heuberge AG, incluant une future flotte de bus électriques.
- Étude des options pour la production locale d’énergie renouvelable et possibilité d’intégration dans une communauté locale d’électricité (CLE).
- Planification énergétique de divers concepts de recharge et scénarios d’approvisionnement avec un accent particulier sur l’électromobilité via de l’énergie renouvelable supplémentaire, y compris des cas d’utilisation de stockage d’électricité stationnaire.
- Échanges avec des praticiens à travers les forums Heuberge : Forum 1 (fournisseurs de bus électriques et d’infrastructure de recharge) et Forum 2 (représentants de domaines skiables et de régions de montagne).
- Élaboration d’un guide pour les processus de transformation vers les bus électriques dans les régions rurales (bus de 8 m à 12 m).
- Études et premières étapes de planification pour établir une communauté locale d’électricité (CLE).
- Résumé des aspects écologiques et préparation d’un document pour soutenir la prise de décision.
L’objectif est d’identifier les défis liés à la conversion d’une flotte de bus électriques dans un environnement exigeant, d’évaluer les stratégies de recharge associées et les options pour produire l’énergie renouvelable nécessaire localement. Ces aspects sont analysés via une approche de modélisation et traduits en solutions proposées, discutées selon des perspectives techniques, écologiques et économiques.
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Résumé des résultats (Abstract)
(Allemand)
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Das Projekt „Umstellung des öV auf E-Mobilität in Berggebieten mittels eigener Energieerzeugung“ un-tersucht am Pilotstandort Heuberge (Fideris, Graubünden) die technische, wirtschaftliche und ökologi-sche Machbarkeit einer emissionsfreien Umstellung des bestehenden Shuttleverkehrs auf Elektromobi-lität auf der anspruchsvollen 10,8 km Bergstrecke zum Berghaus Arflina. Winterliche Schneefahrbahn, hohe Steigungen und die lange Bergauffahrt stellen besondere Herausforderungen für elektrische An-triebssysteme dar.
Das Projekt betrachtet das Zusammenspiel von Fahrzeugauswahl, Analyse von Energiebedarf, Ener-gieversorgung als auch Ladeinfrastruktur und die saisonalen Anforderungen des Berggebiets. Ziel ist, sowohl eine Reduktion von CO2-Emissionen als auch eine höhere Energieautarkie durch lokal erzeugte erneuerbare Energie zu erreichen.
Ein eigens entwickeltes Excel-Berechnungstool, welches projektintern Verwendung fand, unterstützte bei der indikativen Auslegung von Batteriegrösse unter Berücksichtigung möglicher Ladeprofile, als auch der Definition der notwendigen Dauerleistung. Zudem wurden Kriterienkatalog, Anforderungsliste und Pflichtenheft für die Auswahl eines geeigneten E-Busses erstellt.
Eine Gesamtenergiesimulation des Heubergeareals zeigt, dass eine vollständige Elektrifizierung des Heuberge-Areals technisch machbar, energetisch sinnvoll und ökonomisch attraktiv sein kann. Die Fahrzeugsimulationen belegen realistische Verbrauchswerte von 0.9–1.4 kWh/km und rund 32–35 kWh pro Umlauf, woraus eine erforderliche Batteriegrösse von 133 kWh resultiert. Der Winterbetrieb be-stimmt die Auslegung, während Zwischenladungen über Mittag den Betrieb absichern. Im Winter reicht PV nicht aus, im Sommer entstehen deutliche Überschüsse.
Aus wirtschaftlicher Sicht bietet die Kombination aus PV und intelligentem, fahrplanbasiertem Ladema-nagement das beste Verhältnis aus Investition, Betriebskosten und Nutzen. Ökologisch führt die Elekt-rifizierung von Flotte und Wärmeerzeugung durch eine Wärmepumpe zu einer deutlichen Reduktion der Treibhausgasemissionen.
Das Heuberge Forum E-Mobilität ermöglichte praxisnahen Austausch mit Anbietern und Expert*innen. Einsatz eines Stromspeichers, Entwicklung eines Windkraftprojektes und Einbindung eines lokalen Wasserkraftwerkes bieten mittelfristig weiteres Potenzial zur ganzjährigen Versorgung mit lokalen er-neuerbaren Energien am Standort. Eine Netzstudie bestätigt, dass ausreichend Reserven zur Integra-tion zusätzlicher erneuerbarer Erzeuger besteht und daher mittelfristig kein Netzausbau erforderlich ist.
Das Projekt liefert eine übertragbare Orientierungshilfe zur Entscheidungsfindung für andere alpine Re-gionen.
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Résumé des résultats (Abstract)
(Français)
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Le projet « Conversion des transports publics à la mobilité électrique dans les régions montagneuses grâce à la production d'énergie propre » examine, sur le site pilote de Heuberge (Fideris, Grisons), la faisabilité technique, économique et écologique d'une conversion à la mobilité électrique sans émissions du service de navette existant sur le parcours montagneux exigeant de 10,8 km menant à l'auberge Arflina. Les routes enneigées en hiver, le fort dénivelé et les fortes pentes représentent des défis parti-culiers pour les systèmes de propulsion électriques.
Le projet examine l'interaction entre le choix des véhicules, l'analyse des besoins énergétiques, l'appro-visionnement en énergie, l'infrastructure de recharge et les exigences saisonnières de la région monta-gneuse. L'objectif est de réduire les émissions de CO2 et d'atteindre une plus grande autonomie éner-gétique grâce à l'énergie renouvelable produite localement.
Un outil de calcul Excel spécialement développé et utilisé en interne a permis de déterminer la taille indicative de la batterie, en tenant compte des profils de recharge possibles, ainsi que la puissance nécessaire. En outre, un catalogue de critères, une liste d'exigences et un cahier des charges ont été élaborés pour la sélection d'un bus électrique adapté.
Une simulation énergétique globale du site de Heuberge montre qu'une électrification complète du site est techniquement faisable, judicieuse sur le plan énergétique et économiquement intéressante. Les simulations de véhicules montrent des valeurs de consommation de 0,9 à 1,4 kWh/km et d'environ 32 à 35 kWh par rotation, ce qui nécessite une batterie d'une capacité de 133 kWh. Le fonctionnement hivernal détermine le dimensionnement, tandis que des recharges intermédiaires pendant la pause de midi garantissent le fonctionnement. En hiver, l'énergie photovoltaïque n'est pas suffisante, tandis qu'en été, les excédents sont importants.
D'un point de vue économique, la combinaison du photovoltaïque et d'une gestion intelligente de la recharge basée sur les horaires offre le meilleur rapport entre investissement, coûts d'exploitation et avantages. Sur le plan écologique, l'électrification de la flotte et la production de chaleur par une pompe à chaleur entraînent une réduction significative des émissions de gaz à effet de serre.
Le forum Heuberge sur la mobilité électrique a permis un échange pratique avec des fournisseurs et des experts. L'utilisation d'un système de stockage d'électricité, le développement d'un projet éolien et l'intégration d'une centrale hydroélectrique locale offrent à moyen terme un potentiel supplémentaire pour un approvisionnement local en énergie renouvelable tout au long de l'année sur le site. Une étude du réseau confirme qu'il existe des réserves suffisantes pour intégrer des producteurs d'énergie renou-velable supplémentaires et qu'aucune extension du réseau n'est donc nécessaire à moyen terme.
Le projet fournit une aide à la décision applicable par analogie à d'autres régions alpines.
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Publications / Résultats
(Allemand)
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Documents annexés
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