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E-Busse: Die Hersteller liefern

Gastbeitrag von busplaner-Chefredakteur Claus Bünnagel

So langsam kommt die E-Bus-Mobilität in Europa in Schwung. Denn die Hersteller können nun neue Modelle präsentieren, die in puncto Wirtschaftlichkeit fast auf Augenhöhe zum Dieselbus sind.

Die ÖPNV-Branche hat sich zu einem strukturellen Wandel aufgemacht, der ihr Gesicht verändern wird. Die UITP, der Internationale Verband für öffentliches Verkehrswesen, schätzt, dass 2030 circa 45 Prozent der neu zugelassenen Einheiten in Europa vollelektrisch betrieben werden. Weitere gute 45 Prozent teilen sich nach dieser Prognose CNG- und Biogas- (18 Prozent), Brennstoffzellen- (12,5 Prozent), sowie Dieselhybridbusse (16,5 Prozent), während reine Dieselmodelle nur noch auf 7,5 Prozent kommen sollen. Demnach dürften um das Jahr 2040 kaum noch Dieselbusse auf Europas Straßen unterwegs sein.

Den Startschuss für den zu erwartenden Durchbruch der Elektrobusmobilität in Deutschland hat das am 28. November 2017 verkündete „Sofortprogramm Saubere Luft 2017-2020“ gegeben. Konkret fördert das Bundesumweltministerium in dessen Rahmen die Anschaffung von mehr als fünf Elektrobussen mit bis zu 80 Prozent der Investitionsmehrkosten zum Dieselbus. Die betragen pro Solo rund 250.000 und pro Gelenkbus circa 350.000 Euro.

Blick über die Grenzen

Nicht mehr Kleckern wie bisher, als Fördermittel für einzelne E-Bus-Projekte eher ohne Hand und Fuß vergeben wurden, sondern Klotzen ist nun also angesagt. Wer hierzulande wissen möchte, wie’s gemacht wird, sollte einen Blick auf die Niederlande werfen. In Eindhoven laufen bereits seit vorletztem Jahr 43 E-Gelenkbusse des heimischen Herstellers VDL im nahezu reibungslosen Dauereinsatz mit Tagesleistungen von bis zu 300 Kilometern – dank Energieversorgung im zentral gelegenen Busdepot per Schnellladen am Tag und Langsamladen in der Nacht.

Noch weiter ist Amsterdam: Seit Ende März 2018 ist dort Europas größte Elektrobusflotte unterwegs. Nicht weniger als 100 elektrische VDL-Citea-Gelenkbusse sind seitdem auf und um den Flughafen Schiphol sowie in Amstelland-Meerlanden im Einsatz. Mit gewaltigen maximalen 420 kW Leistung werden sie am Tag geladen. Das bedeutet, dass selbst die leere 169-kWh-Batterie in maximal 20 Minuten für die nächste Fahrt mit Energie versorgt wird. Neben 23 Heliox-Schnellladern, die über vier strategische Ladestellen im Einsatzbereich verteilt sind, gibt es im Betriebshof 84 Heliox-Depotlader (30 kW).

Eigentliche E-Bus-Hauptstadt Europas ist jedoch nicht die Metropole Amsterdam, sondern das schlesische Jaworzno. Ja, Sie lesen richtig! Denn nimmt man den Anteil lokal emissionsfreier Einheiten am Gesamtfuhrpark, liegt das 92.000-Einwohner-Städtchen zwischen Kattowitz und Krakau spätestens Ende 2019 vorne. Findige Lokalpolitiker und die Verantwortlichen des örtlichen Verkehrsunternehmens PKM fanden vor vier Jahren heraus, dass sie über EU-Mittel günstiger an elektrische Busse als an Dieselbusse herankommen würden. Seitdem sind 24 von derzeit 59 PKM-Einheiten elektrifiziert, bis Ende 2019 werden 20 weitere Stromer wiederum vom polnischen Hersteller Solaris hinzukommen.

In der schwedischen Metropole Göteborg startete Volvo im vergangenen Jahr zusammen mit Partnern sein bereits drittes E-Bus-Mobilitätsprojekt, genannt Electricity 2. Zwei E-Gelenkbusse rollen künftig auf der Linie 16 und werden unterwegs an Ladestationen schnellgeladen.

E-Power aus dem Schwabenland

Mercedes-Benz ist nun mit dem eCitaro in Serie. Wir konnten ihn bereits fahren. Überzeugend ist die Arbeit der bewährten Elektroportalachse ZF AVE 130 mit zwei 125 kW starken radnabennahen Drehstromasynchronmotoren und einem Drehmoment von je 485 Nm. Sie sorgt nicht nur für gut dosierte Beschleunigungs- und Rekuperationsvorgänge, sondern ist zudem vergleichsweise recht leise. Der Elektrobus ist auf „Segeln“ programmiert, das heißt es finden so wenig wie möglich Wandlervorgänge statt, um Energie zu sparen. Beim Druck aufs Bremspedal wird erst elektrisch, dann mit Druckluft verzögert. In jedem Fall wird so viel wie möglich rekuperiert.

Auch die Reichweitenproblematik bekommt man beim schwäbischen Bushersteller mehr und mehr in den Griff. Ganz neu ist die Höchstbestückung von zwölf Batteriepaketen mit 292 kWh Kapazität, wovon circa 80 Prozent nutzbar sind, also rund 234 kWh. In die meisten Ausschreibungen und Angebote geht Mercedes-Benz daher mittlerweile mit dieser Maximalausführung. Ab Ende 2019 steht bei Batterielieferant Akasol zudem die neue 50-Ah-Zelltechnologie bereit, die die bisherigen 37-Ah-Zellen ersetzt. Bei nahezu gleichem Gewicht und Bauraum bietet jedes Batteriemodul dann nicht wie jetzt eine Kapazität von 24,5 kWh, sondern 33 kWh. Mit zwölf Modulen ist somit also eine Gesamtkapazität von 396 kWh möglich. Die Energiedichte steigt gleichzeitig auf 183 Wh/kg. Mehr noch: Ab Mitte des Jahres wird der hessische Batteriespezialist auch Rundzellen vom Typ 2170 in seine Batterien verbauen können. Die Hochenergiemodule mit 40 kWh Kapazität besitzen eine hohe Energiedichte von 221 Wh/kg. Damit kann man dann mehr als 500 kWh in einem Zwölf-Meter-Bus integrieren, was einer Reichweite im Winter von rund 250 Kilometern entspricht – ausreichend für 70 Prozent aller Tagesumläufe deutscher Stadtbusanwendungen.

Außerdem sollen ab 2020 Batterien mit kobaltfreier LMP-Technologie von Blue Solutions (Bolloré) bereitstehen. Diese Festkörperakkus sind zwar im Gegensatz zu den bisherigen NMC-Batterien nicht schnellladefähig, besitzen aber eine hohe Energiedichte, Anwendungssicherheit und Leistung. Gewachsen ist außer der Batteriekapazität allerdings auch der Kaufpreis des eCitaro. Sind für das Dieselpendant bei guter Ausstattung rund 280.000 Euro zu veranschlagen, werden für den E-Bus mit 243-kWh-Batteriepaket mindestens 600.000 Euro fällig, wovon allerdings mindestens circa 256.000 Euro gefördert werden.

Weitere deutsche Hoffnungsträger

MAN geht ab Ende 2020 bei seinem elektrischen Lion’s City direkt mit maximal sechs Batteriepacks und 470 kWh an den Start. Auch wenn zur Schonung der Zellen davon nur 300 kWh genutzt werden sollen, sind damit bis zu 200 Kilometern Tagesreichweite möglich, denn die Münchner setzen auf einen fossilen Zusatzheizer von Valeo. Der entsprechende Gelenkbus wird 630-kWh-Akkus an Bord haben, wovon circa 400 kWh nutzbar sind.

Was die Akkugröße angeht, haben auch andere Hersteller mittlerweile eine Menge zu bieten. Der E-Bus-Spezialist Sileo aus Salzgitter beispielsweise bietet für seine Modelle vom Midi- bis zum Doppelgelenkstromer Batterien von bis zu 550 kWh an. Gleichzeitig hat das deutsch-türkische Unternehmen die Energiedichte seiner Speicher ohne Gewichtszunahme bei der aktuellen Modellreihe von 85 auf 134 Wh/kg gegenüber dem Vorgänger gesteigert, was einen spürbaren Reichweitenzuwachs ermöglicht.

Erste E-Bus-Fabrik Europas

Groß ins deutsche ÖPNV-Geschäft einsteigen will auch Irizar. Dazu haben sich die Basken mit Ferrostaal einen hiesigen Partner gesucht, der den Markt nicht zuletzt aus den Jahren unter dem Dach von MAN gut kennt. Gerade erst haben sie im nordspanischen Aduna eine Fabrik ausschließlich für die E-Bus-Produktion aus dem Boden gestampft, in dieser Größenordnung und Fokussierung ein Novum in Europa.

Mit ie bus und ie tram haben sie zudem ein entsprechendes attraktives Produkt im Sortiment. Das von uns getestete Zwölf-Meter-Fahrzeug vom Typ ie bus besitzt Batterien mit 375 kWh Kapazität auf dem Dach, von denen 337 kWh nutzbar sind. Sie wiegen satte 3,2 Tonnen inklusive Peripherie. Das ergibt eine Energiedichte von 115,4 Wh/kg. Diese ermöglicht dem Fahrzeug nach unserer Rechnung eine Reichweite von minimal 170 bis 190 Kilometern, unter idealen Bedingungen von bis zu 230 Kilometern. Noch weiter geht es übrigens mit dem optionalen 450-kWh-Batteriepaket, das tägliche Umläufe von 200 bis 270 Kilometern erlauben dürfte. Und das alles zum moderaten Preis: Irizar wird den ie bus mit zwölf Metern Länge je nach Konfiguration für 500.000 bis 550.000 Euro anbieten. Dabei schlägt die 375-kWh-Batterie mit rund 250.000 Euro zu Buche.

Wo man hinschaut: Aufbruch

Ein Pionier bei der Elektrifizierung ist im Busbereich auch die französische Iveco-Bus-Schwestermarke Heuliez. Der umfassende Ansatz der Franzosen erstreckt sich neben den elektrischen Stadtbusversionen vom GX mit zwölf und 18 Metern Länge auch auf Dienstleistungen, um den Kunden die Nutzung des elektrischen Antriebs zu erleichtern: eine Simulation des Elektromobilitätssystems zur Ermittlung der Lösung, die genau den jeweiligen Anforderungen des Verkehrsunternehmens entspricht, Mietlösungen für die Batterie, eine Auswahl modularer und skalierbarer Batterietypen, Ladegeräte von führenden europäischen Anbietern sowie Datenmanagement over the air und vorbeugende Instandhaltung.

Aber auch andere Hersteller geben Strom. Allen voran Alexander Dennis Limited (ADL) mit seinem chinesischen Partner und Elektromobilitätsspezialisten BYD und der chinesisch-niederländische Hersteller Ebusco. Vor einem Kurzschluss bei der künftigen Elektrifizierung des Nahverkehrs in Europa muss daher keinem bange sein.