Elektro-Hybrid-Bus - Ein Projekt mit Pilotcharakter

Die städtischen Verkehrsbetriebe Esslingen habe insgesamt vier Elektro-Hybrid-Busse für den Einsatz im Linienverkehr geordert. Harald Boog, stellvertretender Werksleiter der Verkehrsbetriebe stellte das Projekt Elektro-Hybrid-Bus zusammen mit den Projektpartnern vor.

Die städtischen Verkehrsbetriebe Esslingen haben gemeinsam mit der Stadt Esslingen, dem Fraunhofer Institut und dem Verband Region Stuttgart das Projekt Elektro-Hybrid-Bus auf den Weg gebracht. Weitere Projektpartner sind die Hochschule Esslingen, VerkehrsConsult Dresden (VCDB) sowie der Hersteller für elektrische Systeme im ÖPNV Firmen Vossloh-Kiepe und der Bushersteller Solaris.

Über den Elektro-Hybrid Bus sei schon viel gesprochen worden, hielt der stellvertretende Werksleiter der Verkehrsbetriebe Esslingen, Harald Boog bei der Vorstellung des Projektes fest. Nun sei klar, dass er tatsächlich kommt.

„Die konventionellen Oberleitungsbusse (O-Bus) sind mit einem dieselbetriebenen Hilfsdieselmotor ausgestattet“, erklärt Boog. Der Elektro-Hybrid-Bus komme ohne Dieselmotor aus. Stattdessen ist der Bus mit einer sogenannten Traktionsbatterie mit einer Speicherkapazität von 52 Kilowattstunden ausgestattet. „Das heißt, der O-Bus wird zukünftig rein elektrisch angetrieben“, so Boog. Der O-Bus werde dadurch vom Strom der Fahrleitung unabhängig.

Geladen wird die Batterie nicht wie bei den bekannten Systemen während der Standzeit, sondern während der Fahrt und zwar auf zwei unterschiedliche Weisen. In den Bereichen, in denen der Bus die Möglichkeit hat, an die Fahrleitung zu gehen, bezieht er seine Energie für die Fahrmotoren und die Nebenverbraucher, wie Heizung oder Licht aus dem Fahrdraht. Gleichzeitig wird die Batterie geladen. Mit dem Abziehen der Stangen von der Oberleitung schaltet der Bus automatisch auf Batteriebetrieb um und kann ohne nennenswerte Unterbrechung seinen Linienverkehr rein elektrisch und ohne Leitung fortsetzen. Solange der Bus vom Fahrdraht abgekoppelt ist, wird Bremsenergie in elektrischen Strom umgewandelt und in die Batterie zurückgespeist. Wieder an einer Haltestelle mit Fahrdraht angekommen, finden die Stangen auf Knopfdruck den Weg in die dort montierten Oberleitungstrichter, so dass der Betriebsablauf nicht durch Auf- und Abdrahten gestört wird.

Bereits Ende 2013 hatte der städtische Verkehrsbetrieb zur Umsetzung des Projekts eine sogenannte Präqualifikation durchgeführt, um einen Traktionsausstatter für den Bus sowie einen Bushersteller zu finden. Die Firma Vossloh-Kiepe bekam schließlich den Zuschlag für die Traktionsausstattung und die Firma Solaris wurde als Bushersteller ausgewählt. Nachdem der zuständige Ausschuss des Gemeinderates dann im Juli diesen Jahres grünes Licht gegeben hatte, wurde im August der Vertrag unterschrieben und der Auftrag zum Bau der Fahrzeuge erteilt.

Vorangegangen war eine Untersuchung des Fraunhofer-Instituts Dresden (IVI), das von November 2013 bis Februar 2014 gemeinsam mit der Fachhochschule Esslingen, den voraussichtlichen Energie- und Leistungsbedarf für das Fahrzeug ermittelt hat. „Das Ergebnis der Untersuchungen war ausschlaggebend für die Dimensionierung der Traktionsbatterie“, so Boog. Ziel sei es nun, bis Dezember 2015 die ersten zwei für den Linienbetrieb einsatzfähigen Busse zu erhalten. Ein drittes und viertes Fahrzeug solle bis März 2016 folgen.

Geplanter Einsatzort für die neuen Elektro-Hybrid-Busse ist die Linie 113. Diese verfügt laut Boog über ideale Voraussetzungen, um ein kombiniertes System aus Batterie und Oberleitung sozusagen im Gegenverkehr zu testen. Im einen Fall kann der Bus im energetisch anspruchsvollen Teil unter der Fahrleitung bergauf Richtung Zollberg fahren. An der letzten Haltestelle mit Fahrdraht geht er dann vom Netz und durchquert dann Berkheim um bergab Richtung Neckarstraße zu fahren, wo er wieder an die Leitung gehen kann. Auf der Bergabfahrt speist er die Bremsenergie zurück in die Traktionsbatterie. In der Gegenrichtung gestaltet sich die Fahrt technisch weitaus anspruchsvoller. Der Bus verlässt den Zentralen Omnibusbahnhof (ZOB) dann nämlich im Batteriebetrieb und fährt bergauf über die Haltestelle „See“ quer durch Berkheim. Erst in Zollberg kann er dann wieder an die Oberleitung andocken.

Dieser Teil des Projektes werde unter Beweis stellen, dass der Elektro-Hybrid-Bus auf nahezu alle Linien im Stadtgebiet Esslingen und auf Linien in allen anderen deutschen Städten betrieben werden kann, sind die Projektpartner einig. Der große Vorteil bei diesem System sei, dass nicht über die gesamte Linienlänge Oberleitungen benötigt werden.

Vorstellbar sei auch, die neuen Fahrzeug auf der Linie 118 einzusetzen, erklärte Ulrich Thäsler vom Stadtplanungsamt. Mit den Bussen könne der lang gehegte Wunsch der Zollberger Bürger nach einer Ost-West-Verbindung erfüllt werden. Hierzu fahre die Linie abwechselnd im und gegen den Uhrzeigersinn durch den Stadtteil.

Die Kosten für einen Kilometer Fahrdraht würden inklusive Weichen, Kurven und den nötigen Anlagen für die Einspeisung des Stroms bis zu einer Million Euro kosten. „Durch die Elektro-Hybrid-Busse wäre es zum Beispiel möglich, Oberleitungen nur auf geraden Streckenabschnitten zu verlegen. Dadurch könnten die Kosten für den Bau eines O-Bus-Netzes um rund die Hälfte reduziert werden. Ein weiterer positiver Aspekt entstehe dadurch, dass beispielsweise historische Innenstädte leitungsfrei befahren werden könnten oder wie in Esslingen eine Systemerweiterung in den Außenbezirken mit geringen Infrastrukturmaßnahmen möglich sei.

„Der Elektro-Hybrid-Bus ist ein Projekt mit Modellcharakter“, erklärt Alexandra Bading vom Verband Region Stuttgart. Es biete auch Chancen für andere Städte den öffentlichen Nahverkehr auszubauen. Der Bau eines O-Bus-Netzes sei in jedem Fall güns­tiger wie der Bau eines Stadtbahn-Netzes. Durch die neue Technik könne der O-Bus nun auch für kleinere und mittlere Städte interessant werden. Auch Städte im europäischen Ausland könnten von dem Projekt profitieren, so Bading. „Die Möglichkeit eines partiellen Oberleitungsbetriebes macht das Projekt für viele interessant“.

„Technisch handelt es sich bei den Elektro-Hybrid-Bussen in ers­ter Linie um einen klassischen Oberleitungsbus mit Stromabnehmern, Elektromotoren und der dafür notwendigen Elektroausstattung“, erläutert Frank Seidel von der Firma Vossloh-Kiepe. Die wesentliche Änderung stecke im zusätzlichen Energielieferanten - der Traktionsbatterie - da der Strom aus der Batterie natürlich nicht unbegrenzt zur Verfügung stehe. Um die anspruchsvolle Topografie in Esslingen zu bewältigen, komme dem Akku die Hauptbedeutung zu. Da Leistung in diesem Fall gleichbedeutend mit Größe und Gewicht sei, habe man sich für eine sogenannte Litium-Titanat-Batterie entschieden, da nur diese den Anforderungen gerecht werde.

Eine große Bedeutung komme auch dem Energiemanagement zu, so Seidel weiter. Einen großen Einfluss habe hier das Heiz- und Kühlsystem, das während der von der vom Fahrdraht unabhängigen Fahrt ebenfalls mit Strom versorgt werden müsse.

Die Fahrzeuge werden, wie Ingo Schmid vom Bushersteller Solaris mitteilt, mit Fahrzielanzeige und -ansage und niederflurigen Einstiegen ausgestattet. Zudem erhalten die Fahrzeuge auch eine Einzelradaufhängung für maximalen Fahrkomfort. Auch beim Design gehe man neue Wege. Die neue Busse seien ganz bewusst optisch wie Stadtbahnfahrzeuge gestaltet, so Schmid. Dies nicht zuletzt deshalb, weil Stadtbahnen bisher noch ein besseres Image hätten als Busse.

Bei den Bussen handelt es sich, wie Boog erklärt, um eine echte Neuentwicklung. Deshalb seien die Kosten mit rund 970.000 Euro pro Bus sehr hoch. „Die Anschaffung wäre ohne die Förderung durch den Verband Region Stuttgart und das Verkehrsministerium des Landes Baden-Württemberg nicht möglich gewesen“.

Der Verband Region Stuttgart fördert das Gesamtprojekt ein­schließlich der Projektkosten mit einer Summe von rund 400.000 Euro und das Land trägt mit insgesamt 600.000 Euro für die sys­tembedingten Mehrkosten wesentlich zur Umsetzung und zur Erforschung neuer Systeme im Bereich Elektromobilität bei. „Dank dieser Fördermittel bewegen sich die Kosten für die städti­schen Verkehrsbetriebe und damit für die Stadt Esslingen in dem Bereich den ein konventioneller Oberleitungsbus kosten würde“, hält Boog fest.

Bereits heute würden die O-Busse einen ganz wesentlichen Beitrag für das Erreichen der von der Stadt Esslingen formulierten Klimaschutzziele leisten. Durch das Elektro-Hybrid-Bus-Projekt sei es möglich, die Nutzung des elektrischen Antriebs auf weitere Teile der Stadt auszudehnen und damit den Kohlendioxid-Ausstoß weiter zu verringern. „Elektromotoren erzeugen in den verdichteten Ballungsräumen keine Abgase“, so Boog. Darüber hinaus seien sie deutlich leiser als heutige Verbrennungsmotoren, was zu einer Reduzierung der Lärmbelastung für die Bürger führe.
Text: Tommasi/Fotos: SVE, Tommasi
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