E-Mobilität im Nahverkehr Mit ZF-Technik leise und sauber durch die Stadt

Wenn von Elektromobilität die Rede ist, geht’s meist um Pkw. Doch elektrisch angetriebene Busse können den von Lärm und Abgasen geplagten Innenstädten zu mehr Lebensqualität verhelfen. In Stuttgart und Mannheim verkehren Versuchsbusse mit ZF-Technik an Bord.

Fahrgast Mehmet Imreras sitzt in einem Bus der Linie 79, der von Stuttgart-Plieningen zum Flughafen fährt. Versonnen blickt er mal auf die Maisfelder, die draußen in der Herbstsonne strahlen, mal auf einen Info-Monitor im Fahrzeug. Darauf ist eine Art Röntgenbild des Busses zu sehen, in dem verschiedenfarbige Linien aufflackern.

Auch in Mannheim laufen Tests, ob Elektrobusse im harten Alltag des Personentransports bestehen können.

Der Bus der Linie 79 in Stuttgart ist ein vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur geförderter Brennstoffzellen-Hybridbus, der rein elektrisch fährt und abgesehen von Wasserdampf keine Abgase ausstößt: ein Citaro Fuel Cell Hybrid von Mercedes-Benz. Das Wort „Hybrid“ bezieht sich auf die Brennstoffzelle und die Hochvolt-Batterie. Beide sind auf dem Dach des Busses angebracht, neben sieben Hochdruck-Wasserstofftanks samt Kühlaggregaten. Auf dem Monitor im Bus ist das Energiemanagement zu sehen, das Zusammenspiel von Brennstoffzelle und Lithium-Ionen-Akkus mit den Elektromotoren. Diese kommen mit der gesamten Niederflur-Portalachse AVE 130 von ZF und sind direkt an den Rädern untergebracht.

Wie alle E-Motoren können sie auch im Generatorbetrieb laufen und dann Strom in die Batterie zurückspeisen. Rekuperation nennt sich der Vorgang – und die Busfahrer werden extra geschult, um ihn gezielt einzusetzen: „Anders als bei Dieselfahrzeugen sollen bei diesen Bussen die Bremsvorgänge möglichst lang dauern, damit viel Strom zurück in die Batterien fließen kann“, sagt Markus Modlmeir, Leiter der Busfahrschule des Verkehrsbetriebs SSB (Stuttgarter Straßenbahnen AG).

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Keine Umstellung für die Fahrgäste

Für die Passagiere bedeutet die rein elektrische Technik keine Umstellung. Mehmet Imreras fällt erst auf Nachfrage auf, dass er mit einem Elektrobus fährt. Andere Gäste bemerken das leisere Geräusch – vor allem beim Anfahren – und die im Gegensatz zum Dieselbus fehlenden Schaltungen. Beim Ein- und Ausstieg zeigt der Bus die gewohnten Vorzüge eines Vollniederflurbusses, auch das Platzangebot ist identisch.

Für die SBB bedeutet der Testbetrieb der insgesamt vier Brennstoffzellen-Hybridbusse noch bis Mai 2016 etwas mehr Aufwand. Insgesamt 200 Fahrer erhielten eine Einweisung. Für die Wartung der Dachaufbauten musste die SSB ihr Personal auf Hochvoltsysteme schulen, spezielle Dacharbeitsstände und Rollgerüste anschaffen. „Wir beteiligen uns traditionell gerne als Erprobungspartner für neue Bus-Antriebe“, so Pressesprecherin Birte Schaper. „So bekommen wir schon heute einen Einblick, wie praxistauglich künftige Technologien jenseits des Dieselantriebs sind.“

Für Passagiere ist Zuverlässigkeit von Bussen wichtig. Für Stadtbetriebe zählt außerdem die Wirtschaftlichkeit. Rein elektrische Stadtbusse könnten sich auf breiter Front durchsetzen, sobald ihre Kosten auf dem Niveau von Dieselbussen sind.

Laden per Induktion in Mannheim

In Mannheim läuft ebenfalls ein Versuch zur E-Mobilität im Busverkehr. Seit Juni 2015 bedienen zwei vollelektrische Prototypen-Busse die Linie 63 im Stadtzentrum zwischen Pfalzplatz, Hochschule und Hauptbahnhof. Auch hier kommt die elektrische Niederflurantriebsachse von ZF zum Einsatz. Das Besondere: Die Stromaufnahme erfolgt über sechs Ladestationen, die sich im Fahrbahnboden an den Haltestellen befinden – rein induktiv also, wie bei einer elektrischen Zahnbürste.

Routiniert lenkt Fahrerin Jacqueline Limpio den E-Bus exakt über die Ladefläche am Pfalzplatz und senkt per Knopfdruck die Metallplatte mit dem Bus-Akku auf das Induktionsfeld. Um sicherzustellen, dass keine Fremdkörper – Getränkedosen beispielsweise – zwischen Ladefläche und Akku liegen, ist der Unterboden des Busses mit einem Kamerasystem ausgestattet. Zur Not müsste Jacqueline Limpio den Bus noch einmal zurücksetzen und die Fläche mit einem Besen reinigen. „Das ist aber noch nie vorgekommen“, erzählt die 30-Jährige, die wie rund 40 andere Busfahrer der Rhein-Neckar-Verkehr GmbH (rnv) eine zusätzliche Schulung zur induktiven Ladung erhalten hat.

Ladezustand im Blick mit Openmatics

Da die Akkus insbesondere an den Endhaltestellen geladen werden müssen, kann der Bus seine Wartezeiten dort nicht einfach verkürzen, um etwaige Verspätungen wieder hereinzuholen. Projektleiter Sebastian Menges ist dennoch sehr zufrieden: „Die Ladevorgänge sind in die Umlaufzeit integriert, somit können die beiden E-Busse den ganzen Tag auf der Linie 63 verkehren“, erklärt er. Zwei Runden, also knapp 19 Kilometer, schaffen die beiden Hess-Busse auch ohne Nachladung. Jedoch ist es das Ziel, den Batterieladezustand durch häufiges Nachladen stets auf einem hohen Niveau zu halten. Momentan hilft ein konventioneller Dieselbus für einige Runden am Tag aus, sodass sich der ersetzte E-Bus komplett aufzuladen kann. Um über die Ladezustände und -vorgänge stets informiert zu sein, setzt die rnv auf Openmatics. Die Telematik-Plattform von ZF sichert alle relevanten Daten und erleichtert damit die Projektauswertung. „Bisher haben wir eine Verfügbarkeit der E-Busse von über 82 Prozent“, so Sebastian Menges. „Das ist deutlich mehr, als wir erwartet hatten.“ Allein auf der Linie 63 können so mindestens 150 Tonnen CO₂ pro Jahr eingespart werden.

Ganz direkt fühlbar sind die Vorzüge für Inge Jekel. Als direkte Anwohnerin und regelmäßiger Fahrgast verfolgt sie das Projekt mit großem Interesse. „Mir gefällt das richtig gut“, sagt die Rentnerin. „Letztlich hat jeder was davon: Die Luft wird sauberer, und es ist leiser, wenn die Linie 63 durch meine Straße fährt."

In Stuttgart verbindet der Brennstoffzellenbus den Stadtteil Plieningen mit dem Flughafen. Seine Brennstoffzellen gewinnen aus der chemischen Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff elektrische Energie, die für die Fahrt genutzt oder in die Batterien zwischengespeichert werden kann.

Fotos: Matthias Schmiedel

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