Öffentlicher Nahverkehr unter Strom

Nach der elektrischen Revolution im Autoverkehr setzt auch der öffentliche Busverkehr weltweit auf emissionsfreie Elektromobilität. Als führender Anbieter von Ladeinfrastrukturlösungen trägt ABB massgeblich zur Umstellung auf nachhaltige Nahverkehrslösungen bei.

Es war die Auto-Show der Superlative: 134 Hersteller aus dem In- und Ausland präsentierten die neuesten Entwicklungen für den „Automobilismus“ der Zukunft, darunter einen „achtpferdigen Zweicylindermotor“, eine neuartige „Vorrichtung zur Bewerkstelligung des Rückwärtsfahrens“ und ein Modell von Benz, das sagenhafte 30 km/h Spitzengeschwindigkeit versprach.

Das war 1899. Um diese Zeit begann der Siegeszug fossiler Verbrennungsmotoren – und folglich nahm auch kaum jemand Notiz davon, dass die meisten der 100.000 Besucher mit einem noch viel zukunftsweisenderen Verkehrsmittel zur ersten Internationalen Motorwagen-Ausstellung in Berlin angereist waren: Dem ersten linienmässig verkehrenden Elektrobus der Welt.

Der Rest ist Geschichte: Zwar wurde die Linie mit zehn weiteren Bussen ausgebaut, aber schon nach einem Jahr wieder eingestellt. Während Untergrund- und Strassenbahnen Anfang des vorigen Jahrhunderts in sämtlichen Metropolen der Welt auf elektrischen Betrieb umgestellt wurden, setzte sich auf der Strasse - und damit auch im Busverkehr – der benzingetriebene Verbrennungsmotor durch.

ABB's innovative Ladetechnologien
ABB's innovative Ladetechnologien

Heute, auf der Suche nach Auswegen aus der Klimakrise, erlebt diese Form der Nahverkehrsmobilität eine späte Renaissance. Den Anfang machten 2002 die italienischen Städte Genua und Turin mit insgesamt 30 akkubetriebenen Bussen. Ab 2010 setzte dann weltweit ein regelrechter Boom ein. 2013 wurde auf der niederländischen Insel Schiermonnikoog der erste ausschliesslich mit Batteriebussen betriebene Liniendienst Europas eingerichtet, seit 2015 sind elektrische Modelle der weltbekannten Londoner Doppeldeckerbusse in Betrieb und im selben Jahr wurden auch in der Pionierstadt Berlin erstmals wieder E-Busse in Betrieb genommen.

Am weitesten sind naturgemäss jene Länder, die auch beim elektrischen Individualverkehr die Nase vorne haben: Oslo hat inzwischen beinahe alle Buslinien vollständig elektrifiziert – und die chinesische 12-Millionenmetropole Shenzhen stellt mit mehr als 16.300 Batteriebussen die derzeit weltweit grösste Flotte im elektrisch betriebenen öffentlichen Nahverkehr.

Zwar sind Elektrobusse in der Anschaffung heute noch etwa doppelt so teuer wie herkömmliche Transporter, aus Sicht von Klimaschützern und Städteplanern aber dennoch die nachhaltigste Investition in die Zukunft: Sie reduzieren die Lärmbelastung im innerstädtischen Linienverkehr um die Hälfte, kommen im Betrieb um 30 bis 50 Prozent billiger und sind im Fahrbetrieb gänzlich ohne Stickoxid- und CO2-Belastung unterwegs.

Vor diesem Hintergrund sollen nach der Clean Vehicles Directive der EU bis 2025 ein Viertel aller Busse und bis 2030 sogar bis zu zwei Drittel emissionsfrei unterwegs sein. Berlin und rund 25 weitere europäische Städte wollen sogar das gesamte Busnetz auf rein elektrischen Betrieb umstellen.

Die grösste Herausforderung stellt dabei der Aufbau von praxistauglichen Ladeinfrastrukturen dar. Als weltweit führender Anbieter von Ladelösungen für sämtliche Formen der Elektromobilität hat ABB die elektrische Revolution im Verkehrswesen von Anfang an begleitet und wurde dafür kürzlich sogar mit dem Global E-mobility Leader 2019 ausgezeichnet. Heute verfügt der Schweizer Elektrifizerungspionier über ein breites Spektrum innovativer Lösungen, mit denen sich die mitunter sehr unterschiedlich gelagerten Anforderungen von Kommunen und Infrastrukturbetreibern zuverlässig und punktgenau erfüllen lassen.

Revolutionäre TOSA-Technologie

So wurde etwa in Genf bereits 2013 eine weltweit einzigartige Schnellladetechnologie getestet, die es Elektrobussen erstmals erlaubte, den ganzen Tag ohne langwierige Ladestopps unterwegs zu sein. Die sogenannten TOSA-Busse, die inzwischen im ständigen Linienbetrieb von der Innenstadt zum Genfer Flughafen pendeln, werden an ausgewählten Haltestellen über einen lasergesteuerten Ladearm mit einem 650 kW-starken Stromstoss in nur 20 Sekunden mit genügend Energie für die nächsten zwei bis acht Kilometer störungsfreier Fahrt versorgt. Mit dieser weltweit schnellsten Flash-Ladetechnologie haben die Genfer TOSA-Busse inzwischen rund 500.000 Kilometer zurückgelegt und dabei jährlich bis zu 1.000 Tonnen CO2 eingespart.

  • TOSA
  • TOSA flash-charging technology

Dass diese Lösung auch unter rauen Wetterbedingungen und im herausfordernden Gelände zuverlässig funktioniert, konnte ABB beim Davoser World Economic Forum 2018 zeigen, wo die 3.000 Konferenzteilnehmer erstmals mit einer eigens eingerichten TOSA-Elektrobuss-Linie zu den verschiedenen Tagungsorten transportiert wurden. Auch die französische Stadt Nantes und die australische Metropole Brisbane statten elektrische Buslinien mit dem TOSA-System von ABB aus.

Opp-Charge

Für ein ähnliches System hat sich 2018 die Stadt Bern entschieden. Mit dem von ABB entwickelten Ladesystem OppCharge lassen sich E-Busse in nur fünf Minuten während des fahrplanmässigen Halts an den Endstationen aufladen. Dabei senkt sich ein Stromabnehmer von der Ladestation herab, verbindet sich über Schienen auf dem Busdach mit der Batterie und lädt diese mit 450 kW auf.

Damit können die – übrigens mit Elektromotoren von ABB ausgerüsteten - Fahrzeuge der Linie 17 die gesamte Strecke von Köniz bis Bern Hauptbahnhof und zurück ohne weiteren Ladestopp durchfahren und über das Jahr gerechnet jährlich rund 500 Tonnen an CO2-Emissionen einsparen helfen.

Pantograph Down Chargerr

Ein Opp-Charge-System wird ab der zweiten Jahreshälfte 2020 dafür sorgen, dass auch Schweden dem Ziel, spätestens 2050 völlig klimaneutral unterwegs zu sein, ein Stück näher rückt. Dafür sollen in Göteborg, Mölndal und Partille zunächst 157 neue Elektrobusse von Volvo in Betrieb genommen und die gesamte Flotte bis 2030 vollständig auf elektrifizierten Betrieb umgestellt werden.

Volvo e-Bus
Volvo e-Bus

Damit die jährlich rund 71 Millionen Buspassagiere in der Region ebenso emissions- wie pannenfrei transportiert werden können, wird ABB entlang der Routen 19 sogenannte Pantograph Down Ladelösungen installieren und dabei auch für die sichere Netzanbindung sorgen. Die 450 kW-Gleichstromlader können die Busse in drei bis sechs Minuten wiederaufladen und sind Teil des innovativen ABB Ability™-Digitalangebots, mit dem Ladenetzbetreiber die Ausfallszeiten ihrer Stationen durch Fernüberwachung und Updates minimieren können. 

Nach(t)laden im Depot

In Hamburg, wo sämtliche rund 1000 Dieselbusse bis 2030 schrittweise durch elektrische Modelle ersetzt werden sollen, setzte die Hochbahn AG auf eine Depotlösung. Dafür wurde 2019 in Hamburg-Alsterdorf eigens der modernsten Busbetriebshof Europas gebaut, wo ABB vorerst 44 sogenannte High Power Charger installiert hat.

Hamburger Hochbahn
Hamburger Hochbahn

Diese Schnellladegeräte sorgen während der Nachtstunden für eine Vollladung, mit der die Busse den ganzen nächsten Tag über unterwegs sein können. Sie sind Teil des modularen Systemansatzes von ABB und sorgen so für die grösstmögliche Flexibilität beim weiteren Ausbau der elektrischen Nahverkehrslösungen.

Kombi-Lösungen

Dass sich diese Systeme bei Bedarf auch kombinieren lassen, stellt ABB in Singapur unter Beweis. Dort sollen ab Anfang 2020 insgesamt 40 E-Busse – von zwei unterschiedlichen Herstellern - für weniger Lärm und bessere Luft sorgen.

Für die 20 einstöckigen Busse von ST Engineering wird ABB vier 450 kW-Schnelllader liefern, die an zentralen Haltestellen in weniger als zehn Minuten ein vollständiges „Opportunity Charging“ ermöglichen. Für die Busse von BYD dagegen werden zehn 150-kW-Nachtladesysteme von ABB installiert, mit denen sich die Fahrzeuge innerhalb von 4,5 Stunden wieder für den nächsten Einsatz aufladen lassen.

Ein ähnlich vielschichtiges System liefert ABB auch für die niederländische Qbuzz-Flotte. Dort werden insgesamt 62 100-kW-Hochleistungsladestationen sowie weitere 38 Terra 54-Ladegeräte mit einer Leistung von 50 kW in den Depots mehrerer Städte installiert. Ergänzt werden diese Nachtladelösungen durch sechs intelligente HVC-300 Pantograph Down-Stationen, die mit einer Ladeleistung von 300 kW über die Route verteilt die Möglichkeit zum minutenschnellen Nachladen bieten.

Qbuzz
Qbuzz

All in One Lösungen

Vor dem Problem, dass die Busse für die neue Elektro-Flotte von zwei unterschiedlichen Herstellern bezogen werden sollten, stand auch die norwegische Stadt Trondheim. Um den Betreibern den Aufbau von zwei parallelen Ladeinfrastrukturen zu ersparen, entwickelte ABB dort gemeinsam mit den Buslieferanten ein revolutionär neues interoperables System, mit dem erstmals auch Fahrzeuge unterschiedlicher Hersteller an ein und derselben Ladestation aufgeladen werden können. Und das in Rekordzeit: Die insgesamt acht an den Endhaltestellen eingerichteten Ladesäulen brauchen gerade einmal drei bis sechs Minuten, um die Busbatterien mit genügend Energie für eine komplette nächste Runde zu versorgen.

Dank dieser Innovation konnte Trondheim 2019 zur ersten Stadt der Welt werden, deren Verkehrsnetz gänzlich ohne fossile Brennstoffe auskommt. Die vier neuen, jeweils zwölf bis 15 Kilometer langen emissionsfreien Elektrobuslinien, werden im Vergleich zu fossil betriebenen Flotten rund 2.000 Tonnen CO2 pro Jahr - das entspricht der Treibhausgasbelastung von etwa zehn Millionen mit dem PKW zurückgelegten Kilometern – einsparen.

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