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Elektro-Linienbus

Unter dem Begriff Elektrobus (auch E-Bus oder Batteriebus) werden vollelektrisch betriebene Fahrzeuge zusammengefasst, die ausschließlich von einem Elektromotor angetrieben werden und zur Energieversorgung über Speichersysteme verfügen.

Elektrobus (Quelle: Mike Pitschka)

Im städtischen Linienverkehr ist der Standardlinienbus mit ca. 12 m Fahrzeuglänge zurzeit der am häufigsten anzutreffende Elektrobus. Elektro-Gelenkbusse mit 18 m Fahrzeuglänge werden ebenfalls eingesetzt, sind aber deutlich weniger verbreitet. Auch Elektro-Mini- und Midibus mit Länge von 5,5 – 10 m werden mittlerweile angeboten.

Im Regionalverkehr werden aktuell noch keine Elektrobusse in nennenswertem Rahmen eingesetzt.

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Einsatzfelder und Technik

Prinzipiell weisen Elektrobusse im Stadtverkehr die gleiche Einsatzcharakteristik wie dieselgetriebene Busse auf. Auch der Niederflureinstieg und die Platzkapazität sind vergleichbar. Durch Ausstattungsvarianten (z. B. Bestuhlungsvarianten mit 2+1- oder 2+2-Bestuhlung, 3. Tür) kann das Fahrzeug an spezifische Verkehrsaufgaben angepasst werden. Infolge ihres guten Beschleunigungsvermögens und der Rekuperation sind Elektrobusse insbesondere auf Linien mit kurzen Haltestellenabständen und häufigem Anfahren bzw. Abbremsen besonders geeignet.

Ein entscheidender Punkt beim Einsatz von Elektrobussen ist die mitzuführende Batteriekapazität und – daraus resultierend – die Reichweite, die das Fahrzeug mit einer Batterieladung erzielt. Das Reichweitenspektrum umfasst in der Praxis aktuell ca. 50 bis 350 km pro Tag. Aus diesem Reichweitenspektrum ergibt sich, welche Ladeinfrastruktur bzw. welche Kombination aus Batteriekapazität an Bord und Ladeinfrastruktur vorgehalten werden muss, um den Linienbetrieb praxistauglich durchführen zu können.

Grundsätzlich stehen folgende Lademöglichkeiten zur Verfügung:

  • Nachtladung: Vollständige Ladung der Fahrzeuge im Betriebshof (Ladezeit: 3 – 6 Stunden, teilweise bis zu 10 Stunden in Abhängigkeit von Batteriekapazität und Ladeleistung),
  • Zwischenladung: Nachladen an den Endhaltestellen oder an ausgewählten Unterwegshaltestellen mittels Schnellladung (Ladezeit: bis 10 Minuten), die vollständige Ladung erfolgt im Betriebshof, üblicherweise über Nacht.

Bei Systemen mit Zwischenladung ist die Batteriekapazität so ausgelegt, dass nicht zwingend an jedem Linienende nachgeladen werden muss, um Verspätungen puffern bzw. den evtl. Ausfall oder die Nichtverfügbarkeit der Ladeinfrastruktur auffangen zu können, z.B. bei Umleitungsverkehren.

Die Nachtladung im Betriebshof erfolgt in der Regel über ein Plug-in-System. Für die Zwischenladung stehen unterschiedliche Lademöglichkeiten zur Verfügung. In NRW weit verbreitet ist das Laden mit Hilfe eines Pantografen, der auf dem Dach des Fahrzeuges montiert ist und sich mit der Ladestation verbindet. Die andere Option ist, dass sich der Pantograf von der Ladestation auf das Fahrzeug absenkt.

In NRW weniger verbreitet ist ein berührungsloses Induktivladesystem über Platten im Fahrzeugboden. Das Induktivladesystem kann zum Nachladen an der Haltestelle ober auch zur Vollladung im Betriebshof eingesetzt werden.

Bei vorhandener Oberleitung besteht auch die Möglichkeit der Zwischenlandung über die Oberleitung (Verbindung mit dem Fahrzeug über Pantografen).

Reichweitenreduzierend wirken sich insbesondere Heizung und Klimaanlage aus. Im Praxisbetrieb sinkt dadurch speziell an kalten Tagen (< -5°C) die Reichweite um bis zu 50%. Vergleichbare Reichweiten wie im Frühjahr oder Herbst lassen sich im Winterbetrieb beispielsweise mit einer Dieselheizung erreichen. Rein elektrisch betriebene Klimasysteme mit integrierter Wärmepumpe befinden sich derzeit in der Entwicklung bzw. werden gerade in den Markt eingeführt.

Einsatzräume in NRW

Elektrobusse werden bereits bei vielen Verkehrsunternehmen in NRW eingesetzt. Der aktuelle Einsatz von Elektrobussen gestaltet sich ganz überwiegend noch als Versuchsbetrieb. In NRW werden zzt. lediglich die Linie 133 der Kölner Verkehrsbetriebe (KVB), die Linien 962 und 966 der Stadtwerke Oberhausen GmbH (STOAG) und die Linie 14 der Stadtwerke Münster zu 100% mit Elektrobussen betrieben. Ansonsten werden die bereits vorhandenen Elektrobusse im Mischbetrieb mit Dieselbussen eingesetzt.

Künftige Entwicklung

Der bei vielen Verkehrsunternehmen durchgeführte Versuchsbetrieb mit Elektrobussen verschiedener Hersteller hat zu ersten größeren Fahrzeugbestellungen geführt bzw. es befinden sich entsprechende Fahrzeugausschreibungen auf dem Weg. Die gewonnenen Erfahrungen der letzten Jahre sind auch herstellerseitig bei der Entwicklung vom Prototypen zum Serienmodell eingeflossen. Dies zeigt sich auch bei der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Batterien, die mit immer weniger Rohstoffeinsatz deutlich effektiver und zuverlässiger geworden sind.

Es wird erwartet, dass Elektrobusse im städtischen Raum in Anbetracht der aktuellen Diskussion über Dieselfahrverbote zur spürbaren Reduktion der Schadstoffbelastung in städtischen Räumen vermehrt eingesetzt werden. Neben der Fahrzeugneubeschaffungen gibt es noch die Möglichkeit, ein bestehendes Fahrzeug von Diesel- auf Elektroantrieb durch Tausch der Antriebsachse umzubauen. Erste Angebote, z. B. von ZF Friedrichshafen in Zusammenarbeit mit in-tech, sind in Vorbereitung und sollen noch in 2019 verfügbar. Im Einzelfall ist zu prüfen, ob eine Neuanschaffung oder eine Umrüstung wirtschaftlicher ist.

Neben dem reinen Batterie-elektrischen Antrieb gibt es den Brennstoffzellen-elektrischen Antrieb. Die für den Betrieb des Busses benötigte Energie wird mit Hilfe einer Brennstoffzelle und an Bord gespeichertem Wasserstoff bereitgestellt. Einer der Vorzüge dieser Technologie ist die größere Reichweite der Fahrzeuge. Eine Kombination der Brennstoffzelle mit Hochvoltbatterien als sogenannter „Range-Extender“ ist ebenfalls möglich und wird beispielsweise von EvoBus entwickelt.

Fahrzeugdaten

Fahrzeugkategorie Solobus Gelenkbus Midibus
Fahrzeuglänge (m) 12 18 8 - 10
Türen pro Fahrzeugseite 2 - 3 3 - 4 1 - 2
Sitzplätze 26 - 39 40 - 55 16 - 33
Stehplätze 39 - 61 81 - 110 49 - 57
Gesamtkapazität (Sitz- + Stehplätze) bis zu 92 bis zu 150 bis zu 90
Gesamtgewicht (t) 12,5 - 14 17,5 - 20  
Reichweite lt. Herstellerangabe (km) 150 bis zu 400 (je nach installierter Batteriekapazität und gewähltem Heizungskonzept für den Fahrgastraum) 150 bis zu 350 (je nach installierter Batteriekapazität und gewähltem Heizungskonzept für den Fahrgastraum) 100 bis zu 350 (je nach installierter Batteriekapazität und gewähltem Heizungskonzept für den Fahrgastraum)
Reichweite im Praxiseinsatz (km) Erste Erfahrungen aus verschiedenen Städten: 100 bis zu 300 (je nach installierter Batteriekapazität und gewähltem Heizungskonzept für den Fahrgastraum) Erste Erfahrungen aus verschiedenen Städten: 100 bis zu 220 (je nach installierter Batteriekapazität und gewähltem Heizungskonzept für den Fahrgastraum) Erste Erfahrungen aus verschiedenen Städten: 100 bis zu 250 (je nach installierter Batteriekapazität und gewähltem Heizungskonzept für den Fahrgastraum)
Antriebsart Elektroantrieb Elektroantrieb Elektroantrieb
Motorleistung (kw) 150 bis 2x120 160 bis 4x120 120 bis 2x120
Batterieart Lithium-Eisenphosphat oder Lithium-Ionen-Batterie Lithium-Eisenphosphat oder Lithium-Ionen-Batterie Lithium-Eisenphosphat oder Lithium-Ionen-Batterie
Batteriekapazität (kWh) bis zu 400 bis zu 450 bis zu 230
Ladesystem Plug-in, Pantograf, induktiv Plug-in, Pantograf, induktiv Plug-in, Pantograf, induktiv
Ladeleistung (kW) 22 bis zu 300 30 bis zu 450 bis zu 80
Hersteller (beispielhaft) VDL, Solaris, Sileo, Daimler VDL, Solaris, Sileo, HESS VDL, Solaris, Sileo
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