MenuMenu Suche

Elektromobilität unter Extrembedingungen – Elektrische Einsatzfahrzeuge beim Projekt "lautlos&einsatzbereit"

Quelle „Projekt lautlos&einsatzbereit“

Die Anforderungen an Flottenfahrzeuge im Polizeieinsatz sind hoch: Ständige Einsatzbereitschaft – auch für lange Einsatzzeiten, kaum planbare Fahrten und Einsätze sowie eine hohe Ausfallsicherheit sind Voraussetzung für die Anwendung von Elektromobilität in diesem speziellen Kontext.

Die Polizei Niedersachsen hat zusammen mit der Technischen Universität Braunschweig in ihrem Projekt „lautlos&einsatzbereit“ diese Herausforderung angenommen und die Nutzung von Elektrofahrzeugen in den extremen Einsatzbereichen getestet und erforscht. 53 Elektrofahrzeuge wurden beschafft und insbesondere beim Einsatz- und Streifendienst eingesetzt.

Die Bilanz: Elektromobilität ist in weiten Teilen auch im polizeilichen Einsatz möglich – und bringt dabei sogar noch einige Vorteile mit sich.

  • Kontakt
    Oliver Suckow (Projektleitung Polizei Niedersachsen)

    Polizeidirektion Lüneburg
    Dezernat 01 – Zentrale Aufgaben
    Auf der Hude 2
    21339 Lüneburg

    Tel. +49 4131/8306-1011
    Mail: oliver.suckow@polizei.niedersachsen.de
    Web: www.erneuerbar-mobil.de/projekte/lautloseinsatzbereit
    Twitter: @Projekt_lautlos
  • Partner
    Polizei Niedersachsen, Technische Universität Braunschweig, Niedersächsisches Forschungszentrum Fahrzeugtechnik (NFF)
  • Konsortialführer
    Niedersächsisches Ministerium für Inneres und Sport
  • Förderung
    Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (1,3 Mio €), Niedersächsisches Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Verkehr und Digitalisierung (990.000 €)
  • Fahrzeuge
    53 Fahrzeuge (27 PHEV und 26 BEV)
    Modelle: VW Passat GTE, VW eGolf, BMW i3, Opel Ampera-e
  • Ladeinfrastruktur
    53 Ladepunkte: (51 Wallboxen, 2 DC-Lader à 50 kW)

Das Projekt

Das Forschungsprojekt „lautlos&einsatzbereit“ hat von September 2016 bis zum März 2020 den kombinierten Einsatz von Plug-in-hybriden (PHEV) und batterieelektrischen Fahrzeugen (BEV) innerhalb der Polizei Niedersachsens getestet.

Im Fokus der Untersuchungen stand die Kernfrage: Eignen sich elektrifizierte Fahrzeuge für den polizeilichen Einsatz unter Extrembedingungen und welche Herausforderungen bringt eine funktionierende elektrifizierte Flotte mit sich?

Unter der Koordinierung des Niedersächsischen Ministeriums für Inneres und Sport wurden im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitforschung durch die Technische Universität Braunschweig dabei umfangreiche Messdaten zu den Mobilitäts- und Ladebedarfen in den Fahrzeugen selbst sowie in der Ladeinfrastruktur erhoben.

Insgesamt wurden im Forschungszeitraum mehr als 3,1 Mio. Kilometer zurückgelegt und mehr als 94.000 h an Messdaten generiert (Messzeitraum: von August 2017 bis April 2020).

Während in früheren Projekten E-Fahrzeuge vor allem bei Stabs- und Fiskalfahren eingesetzt wurden, hat das Projekt „lautlos&einsatzbereit“ bewusst die Extrembereiche wie Einsatz- und Streifendiensten (ESD) sowie Ermittlungsdienste (ZKD, KED, KDD) in den Blick genommen, um die Grenzbereiche der Elektromobilität auszuloten.

Mithilfe einer Förderung wurden herstellerübergreifend 27 batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) sowie 26 Plugin-Hybride (PHEV) beschafft, darunter folgende Modelle: VW Passat GTE, VW eGolf, BMW i3, Opel Ampera-e. Die Fahrzeuge wurden 1:1 gegen bestehende Fahrzeuge mit konventionellem Antrieb getauscht, so dass in einigen Bereichen für den praktischen Betrieb keine Alternative an konventionellen Fahrzeugen mehr bestand. Die elektrischen Fahrzeuge mussten funktionieren.

Neben den Fahrzeugen wurden 53 Ladepunkte an verschiedenen Standorten errichtet. 30 Ladepunkte wurden durch das Bundesumweltministerium gefördert, die verbleibenden durch das Niedersächsische Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Verkehr und Digitalisierung. Fast alle Ladepunkte wurden als Wallbox realisiert, lediglich 2 Schnellladesäulen (50kWh) wurden zentralen Punkten z.B. an Polizeidirektionen errichtet.

Operativer Betrieb

Bisher reicht die Ladeleistung der Wallboxen aus, um die vorhandenen Fahrzeuge ausreichend schnell laden zu können. Als wichtiger Einflussfaktor für die Einsatzbereitschaft der Fahrzeuge hat sich weniger die Ladegeschwindigkeit, sondern vielmehr die Batteriekapazität herausgestellt. Je größer die Batterie ausgelegt ist, desto flexibler können die Fahrzeuge geladen werden und ggf. auch über längere Zeiträume im Einsatz sein.

Hinsichtlich der fortschreitenden Elektrifizierung der Flotte zeichnet sich ab, dass die Netzanschlüsse einzelner Dienststellen an ihre Grenzen kommen werden. Perspektivisch ist daher ein Ausbau der Anschlussleistung notwendig oder die Einrichtung eines intelligenten Lademanagements, das die Ladevorgänge optimal steuert. Ebenso wird im Blick behalten, inwieweit die Anzahl der Wallboxen für die gesamte Flotte skaliert werden kann oder ab welchem Zeitpunkt ggf. ein gemeinsamer Schnellladepunkt für mehrere Fahrzeuge zielführender ist.

Um die Akzeptanz der elektrischen Fahrzeuge zu erhöhen, wirbt die Polizei Niedersachen durch interne Öffentlichkeitsarbeit und führt praktische Schulungen an den Fahrzeugen durch. Hilfreich waren im Kontext der Umstellung die Hybrid-Fahrzeuge, die niederschwellige Erfahrungen mit dem elektrischen Antrieb ermöglicht haben. Da die Fahrzeugmodelle teils identisch geblieben sind, bestand die Neuerung lediglich in einer höheren (elektrischen) Leistung und einer besseren Ausstattung. Die Hybridfahrzeuge sind damit nicht nur technisch gesehen eine Brückentechnologie, sondern helfen auch den Fahrer:innen bei der Eingewöhnung an eine neue Antriebstechnologie.

Die Datenanalyse hat bereits während des Projekts hilfereiche Erkenntnisse zutage gefördert. Beispielsweise konnten vereinzelt auffällig hohe Verbräuche bei einigen Hybrid-Fahrzeugen identifiziert werden. Diese ließen sich auf ein Nutzungsverhalten zurückführen, bei dem Fahrer:innen die integrierte Batterie über den Dieselmotor laden ließen und nicht während der Standzeiten an der Wallbox. Durch Gespräche bzw. angepasste Schulungen mit den Fahrer:innen konnte hier entsprechend nachgesteuert werden.

Herausforderungen

Die größten Herausforderungen für die elektrischen Fahrzeuge in der polizeilichen Flotte sind die extremen Einsatzbedingungen, unter denen sie betrieben werden:

  • Einsätze und die damit verbundenen Reichweiten sind nicht planbar. Dennoch müssen Fahrzeuge müssen rund um die Uhr verfügbar sein.
  • Ladevorgänge lassen sich nur schwer vorplanen und müssen flexibel vorgenommen werden.
  • Hohe Anforderung an die Zuverlässigkeit trotz hoher Fahrleistungen.
  • Unterschiedliche Einsatzorte mit unterschiedlichen Fahrprofilen: Flächenlandkreis vs. innerstädtischen Bereich.
  • Die Fahrzeuge werden von vielen unterschiedlichen Personen genutzt.
  • Einsatzfahrzeuge sind über das gesamte Jahr den Witterungsbedingungen ausgesetzt.

Die Beschaffung der Fahrzeuge liegt grundsätzlich in den Händen der einzelnen Dienststellen. Darüber hinaus erstellt die Zentrale Polizeidirektion Niedersachsen in Hannover Standards und Rahmenvorgaben für die Fahrzeuge, die den Dienststellen die Beschaffung bzw. Ausschreibung erleichtert. Aktuell fehlen jedoch noch verbindliche Vorgaben seitens der vorgesetzten Stellen oder des Gesetzgebers, die die Beschaffung von Elektrofahrzeugen regeln. Durch entsprechende Vorgaben könnte die Elektrifizierung der polizeilichen Flotten beschleunigt und intensiviert werden.

Hintergrund

Elektromobilität wird bereits seit vielen Jahren von der Polizei Niedersachen als zukunftsweisendes Thema betrachtet. Daher bestand bereits vor dem Projekt „lautlos&einsatzbereit“ eine Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Braunschweig, bei der die Nutzungsfreundlichkeit von Elektrofahrzeugen untersucht worden ist.

In den Jahren 2015/16 führten unter anderem der sogenannte Diesel-Skandal sowie die (drohenden) Fahrerbote für Dieselfahrzeuge in deutschen Innenstädten dazu, dass das Thema an Relevanz gewann. Die Möglichkeiten von elektrischen Antrieben für die verschiedenen polizeilichen Einsatzzwecke sollten untersucht und ausgelotet werden, bevor möglichweise der Handlungsdruck durch Fahrverbote oder gesetzliche Vorgaben deutlich ansteigt und nur noch wenig Spielraum für einen störungsfreien Technologieübergang lässt.

Das vorliegende Projekt war demnach eine logische Weiterführung und Intensivierung der Zusammenarbeit unter der Fragestellung: Wie kann Elektromobilität für den polizeilichen Einsatz auf die nächste Stufe gehoben werden?

Ausblick

Nach dem erfolgreichen Projektabschluss ist für die Polizei Niedersachen klar: die Zukunft der polizeilichen Mobilität ist in großen Teilen elektrisch. Der Einsatz von Hybridfahrzeugen dient dabei als Übergangslösung, langfristig könnten im Bereich der Fahrzeuge des alltäglichen Dienstes nur noch batterieelektrische Fahrzeuge zum Einsatz kommen.

Da auch die Hersteller sich zunehmend auf Elektromobilität fokussieren, betrachtet die Polizei Niedersachsen ihre Entwicklung in Richtung elektrischer Antriebe als alternativlos und investiert weiter in elektrische Fahrzeuge.

Neben den batterieelektrischen Fahrzeugen befindet sich bei der Polizeidirektion Osnabrück ein Streifenwagen mit Brennstoffzellentechnik im Einsatz, um die Möglichkeiten der Wasserstoff-Technologie in der Praxis zu erproben. 2018 wurden zudem erste elektrische Motorräder beschafft und im realen Einsatz getestet. Mittlerweile befinden sich noch weitere E-Motorräder im Einsatz.

Learnings

  • Der Einsatz von Elektromobilität ist fast überall möglich. Selbst unter Extrembedingungen lässt sich bereits heute der Einsatz von Elektrofahrzeugen ermöglichen.
  • Hybridfahrzeuge haben sich als Übergangstechnologie bewährt, um den Einstieg in die E-Mobilität zu erleichtern: Es ist nur eine geringe Umstellung der Fahrer*innen nötig, um Erfahrungen mit dem elektrischen Antrieb zu machen. (neues Fahrgefühl, bessere Beschleunigung, Laden lernen, keine Angst vor fehlender Reichweite)
  • Die Errichtung von Ladeinfrastruktur – auch von Wallboxen – nimmt unter Umständen viel Zeit in Anspruch. Bei der Planung sollte daher darauf geachtet werden, dass auch die Infrastruktur entsprechend frühzeitig geplant und umgesetzt wird.
  • Die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen hängt maßgeblich davon ab, wo die Fahrzeuge platziert sind. Stehen Elektrofahrzeuge in der Tiefgarage, während konventionell angetrieben Fahrzeuge direkt vor der Tür geparkt sind, werden sie erfahrungsgemäß kaum genutzt. Daher sollte darauf geachtet werden, dass die Nutzung von E-Fahrzeugen nicht mit höherem Aufwand verbunden ist als die der konventionellen Fahrzeuge.

Fazit

Das Forschungsprojekt der Polizei Niedersachsen hat gezeigt, dass Elektromobilität auch in den Extrembereichen der polizeilichen Arbeit möglich ist. Im Projektverlauf waren keine nennenswerten Ausfälle im Vergleich zu den Fahrzeugen mit konventionellem Antrieb zu verzeichnen.

Die intensive wissenschaftliche Begleitforschung mit ihrer Datenerhebung- und Auswertung hat dazu beigetragen, die Potentiale der E-Fahrzeuge mit reproduzierbaren Fakten zu belegen. Diese Erkenntnisse lassen sich auch auf andere Flotten übertragen.

„Die Erkenntnisse aus dem Projekt sind nicht nur für den polizeilichen Einsatz relevant, sondern lassen sich auch auf andere Einsatzbereiche wie den Rettungsdienst, das Technische Hilfswerk oder die Feuerwehr übertragen. Und natürlich können auch weniger anspruchsvolle Flotten von unseren Erfahrungen profitieren.“, so Oliver Suckow, Projektleiter „lautlos&einsatzbereit“.

Die gesammelten Erfahrungen hat das Projektteam in einem ausführlichen Leitfaden vorgestellt. Darin gibt es Hilfestellungen für die Elektrifizierung von Flotten, die unter extremen Einsatzbedingungen fahren müssen. Natürlich kann der Leitfaden auch für weniger anspruchsvolle Flotten – zum Beispiel bei kommunalen oder gewerblichen Flotten – genutzt werden.

Zum Leitfaden „Elektromobilität für behördliche Flotten“

Quelle „Projekt lautlos&einsatzbereit“