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trolley:motion - Felderprobung des Hybridbus Citaro G BlueTec-Hybrid

J. Lehmann - 25.10.10


Mit einem seriellen Antrieb bietet EvoBus ihren Hybridbus mit der Bezeichnung Citaro G BlueTec-Hybrid (MB O 530 GDH) an, die ein - wenn auch nur kurzzeitiges- elektrisches Fahren ermöglichen.
Neben den fünf Wagen im Verkehrsverbund Rhein-Ruhr (siehe Meldung vom 06.09.2010) und zwei Hybrid-Busse für Hamburg nahmen die Stuttgarter Straßenbahnen AG im September 2010 drei neue Hybrid-Gelenkbusse in Betrieb, zwei weitere werden bis Jahresende folgen.

Nachfolgend ein Gastbeitrag von Ronald Kiebler über die in Stuttgart in Betrieb genommenen Hybridbusse:
Der Bus mit der Bezeichnung Citaro G BlueTec-Hybrid unterscheidet sich grundlegend von den vor über 13 Jahren in Betrieb genommenen und längst wieder verschwundenen dieselelektrischen O 405 GNDE, mit denen die SSB den Versuch wagte, eine komplette Flotte für den Betrieb auf der topografisch anspruchsvollen Linie 42 zu testen.

Dem nun folgenden unbefristeten Test mit den fünf Hybridbussen ging ein kurzer Probebetrieb im Dezember 2009 voraus, in dessen Verlauf der Bus die Erfüllung der grundsätzlichen Anforderungen beweisen sollte. Weitere ausgesuchte Verkehrsbetriebe beteiligen sich bereits an der Praxiserprobung des Hybridomnibusses, beispielsweise Rotterdam und Hamburg.

Dass der Testbetrieb befriedigen wird, ist zumindest in technischer Hinsicht gemessen am neuen Grundkonzept zu erwarten. Der Citaro G BlueTec-Hybrid verfügt über einen rein elektrischen Antriebsstrang. Vier flüssigkeitsgekühlte 80 kW-Radnabenmotoren treiben die Achsen 2 und 3 an. Da es sich um einen seriellen Hybridantrieb handelt, ist es möglich, dass der Bus abschnittsweise rein elektrisch fährt. Um dies zu ermöglichen, muss ein Energiespeicher vorhanden sein, der über einen Hoch-/Tiefsetzsteller elektrische Energie in den Gleichspannungs-Zwischenkreis einspeisen kann, bzw. aus diesem für die Aufladung entnehmen kann. Beim Citaro G BlueTec-Hybrid besteht der Speicher aus einer 330 kg schweren, und 26 Kilowattstunden Energie enthaltenden Lithium-Ionen-Batterie, die ebenfalls flüssigkeitsgekühlt ist, und wie die leistungselektronischen Komponenten auf dem Dach angeordnet ist. Die Speicherbatterie ermöglicht es, Spitzenleistungen beim Anfahren zur Verfügung zu stellen, ohne dass das bordeigene Kraftwerk hierfür beitragen muss. Die Dieselmotor-/Generatoreinheit kann somit auf die zur Aufrechterhaltung der Batterie-Ladebilanz notwendigen Leistung dimensioniert werden, was einem Downsizing des Verbrennungsmotors um 40% (leistungsbezogen) und um 60% (hubraumbezogen) entspricht. Als Verbrennungsmotor kommt ein 4-Zylinder BlueTec-Dieselmotor mit 4,8 Liter Hubraumvolumen und 160 kW Leistung zum Einsatz. Der OM 924 LA wiegt nur 450 kg. Das maximale Drehmoment beträgt 810 Nm. Zusätzliche Kraftstoffeinsparung wird dadurch erreicht, dass die Nebenaggregate bedarfsorientiert zugeschaltet werden. Deshalb sind sie elektrisch ausgeführt und werden vom Gleichspannungs-Zwischenkreis versorgt. Die von den Fahrmotoren im Bremsbetrieb zurückgespeiste Energie wird somit nicht allein von der Lithium-Ionen-Batterie aufgenommen, sondern steht auch immer für die Nebenverbraucher zur Verfügung. Für den Fall, dass die Batterie nicht aufnahmefähig ist, sind zusätzlich Bremswiderstände installiert. Herstellerangaben zufolge werden Gesamt-Kraftstoffeinsparungen bis zu 30% erwartet. Derzeit ist ein EvoBus-Hybridbus ungefähr doppelt so teuer wie ein konventioneller Gelenkdieselbus. In den Amortisationsrechnungen der Betreiber müssen die möglichen Kraftstoffeinsparungen ebenso berücksichtigt werden, wie die Lebensdauer der Hochleistungsbatterien. Zu beiden Parametern liegen noch keine Erkenntnisse vor.

Am 19.09.2010 konnte im Rahmen des ’Tags der offenen Tür’ im e-Mobilitätszentrum Stuttgart die interessierte Öffentlichkeit mit einem der neuen EvoBus-Hybridbusse der SSB kostenlose Rundfahrten unternehmen.
Für den Fahrgast wird über Monitore im Innenraum sehr anschaulich der aktuelle Energiefluss von Erzeugungseinheit, Zwischenkreis, Batterie und Verbraucher animiert dargestellt. Geschwindigkeit, Dieselmotordrehzahl und Ladebilanz der Batterie werden ebenfalls angezeigt. Die Anfahrt von der Haltestelle geschieht zunächst batteriegespeist rein elektrisch. Dabei beschleunigt der Bus zügig und leise, wie in einem Oberleitungsbus. Je nach Ladezustand der Batterie und Energieerfordernis der Strecke schaltet dann der Dieselmotor ein. Dieser startet ohne Anlasser mit langsam steigender Drehzahl, um dann in einem engen Drehzahlbereich Leistung zu bringen. Die Geräuschemissionen sind demnach exzellent niedrig, Vibrationen sind nicht vorhanden. Beim Rollen in der Ebene, bei Talfahrten sowie beim Bremsen schaltet die Dieselmotor-/Generatoreinheit gewöhnlich ab. Die Bremsenergie gelangt in die Nebenantriebe und dient der Batterieladung. Es ist tatsächlich auch in der Praxis so, dass der Hybridbus die Haltestelle emissionsfrei anfährt und wieder verlässt. Mit dem Citaro G BlueTec-Hybrid ist EvoBus eine viel versprechende Weiterentwicklung in der Hybridtechnik gelungen. Die Ergebnisse der zahlreichen Praxistests müssen nun abgewartet werden, um eine abschließende Beurteilung der Wirtschaftlichkeit vornehmen zu können. Erst dann kann abgeschätzt werden, welches Bedarfspotenzial vorhanden ist, und welche Einsparungen die Fertigung unter Serienbedingungen erwarten lässt.

Es bleibt zu hoffen, dass eine Serienproduktion Einsparungen bringt, so dass der Trolleybus davon profitieren kann. Aber in Städten mit moderner Fahrleitung und anteiliger Versorgung mit regenerativer Energie wäre es unsinnig, auf den Hybridbus als Ersatz des Trolleybusses zu setzen.

Foto:
Evobus- Hybridbus 7543 auf Probefahrt am 19.09.2010 zum Tag der offenen Tür im e-Mobilitätszentrum Stuttgart.
Text und Aufnahme: Ronald Kiebler





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