Projekt eBus 2.0

Quelle: Studienprojekt TU KL

Quelle: Studienprojekt TU KL

Das Handlungsfeld „Elektromobilität“ entwickelt sich zu einem aktuellen Megatrend. Grund hierfür sind die aktuellen Rahmenbedingungen wie z. B. der Klimawandel, die Ressourcenknappheit, der Ausbau von Erneuerbaren Energien (EE) und technologische Neuheiten.
Studierende haben sich im Projekt „eBus 2.0 – Perspektiven innovativer Technologien für Verkehrsplanung und Städtebau“ am Institut für Mobilität & Verkehr (TU Kaiserslautern) mit der Frage der Elektrifizierung von Buslinien in Kaiserslautern beschäftigt.
Die zentrale Herausforderung bei der Elektrifizierung des Buslinienbetriebs besteht in der Abstimmung bzw. Vereinbarung mit der Linien- und Betriebsplanung, welche im Wesentlichen aus den Faktoren Liniennetz-, Fahr- sowie Fahrzeug- und Fahrereinsatzplanung besteht. Rein elektrisch sind die täglichen Umläufe von Buslinien durch die beschränkte Batteriekapazität auf den ersten Blick kaum realisierbar, dies ändert sich jedoch, wenn die Fahrzeuge bei längeren Haltestellenaufenthalten, z. B. an den Endhaltestellen, zwischenladen können.
Bei dem Aufbau einer elektrisch betriebenen Buslinie sind verschiedene rechtliche Grundlagen (wie z.B. Personenbeförderungsgesetz (PBefG), Verordnung über den Bau und Betrieb der Straßenbahnen (BOStrab), Verordnung über den Betrieb von Kraftfahrunternehmen im Personenverkehr (BOKraft)) sowie städtebaulich gestalterische Aspekte zu berücksichtigen.

Quelle: Studienprojekt TU KL

Quelle: Studienprojekt TU KL

Quelle: Studienprojekt TU KL

Quelle: Studienprojekt TU KL

 

 

 

 

 

 

 

Hierbei spielen auch die Integration des Systems in das bestehende Ortsbild sowie die Anpassung an die örtlich vorhandene Infrastruktur eine große Rolle. Elektrobusse werden derzeit lediglich im Rahmen von Modell- und Pilotprojekten in einzelnen Städten gefördert, eine zusätzliche Herausforderung in Sachen Wirtschaftlichkeit.

Für das Beispiel Kaiserslautern wurde die Elektrifizierung aus technischer, städtebaulicher und wirtschaftlicher Sicht beispielhaft anhand der stark frequentierten und öffentlichkeitswirksamen „Buslinie 102“ dargestellt. Als Referenztechnologien wurden die Zwischenbeladung die „stationäre Oberleitung“ sowie die „Induktion“ ausgewählt. Referenzbeispiele hierfür sind das „Primove-Induktionssystem“ der Firma BOMBARDIER in Mannheim sowie die mittels Oberleitung aufladbaren Midibusse der „Wiener Linien“.

Quelle: Studienprojekt TU KL

Quelle: Studienprojekt TU KL auf Basis Google Maps

Im Rahmen der Arbeit wurden Messfahrten entlang der Buslinie 102 mit einem Elektrofahrzeug (Nissan LEAF) durchgeführt und auf einen 12 Meter Bus hochskaliert. In Verbindung mit der Topographie Kaiserslauterns wird deutlich, dass der Elektroantrieb seine Stärke durch Energierückgewinnung (Rekuperation) bei den Streckenabschnitten mit Gefälle sowie den Zwischenhalten ausspielen kann. Umgerechnet auf einen 12 Meter Elektrobus ergibt sich für einen möglichen Betrieb das folgende Bild: Während mit dem induktiven System der aktuelle Linienbetrieb ohne Fahrplananpassung eingehalten werden kann, ist die Reichweite bei Bussen mit dem Oberleitungssystem auch mit Nach- bzw. Zwischenladung noch nicht ausreichend um einen Betriebstag auf der Linie 102 einschließlich Depotfahrten bewältigen zu können. Aus diesem Grund wurden Empfehlungen zur Optimierung der Systeme erarbeitet.
Aus städtebaulicher Sicht lässt sich das (hauptsächlich unterirdisch verbaute) induktive Ladesystem problemlos in das Stadtbild von Kaiserslautern integrieren. Im Vergleich hierzu stellt die Installation eines Oberleitungsladesystems insgesamt einen massiveren Eingriff in das Straßenbild dar, wobei die Fahrdrähte nur an den Haltestellen an denen geladen werden soll über ca. 25 Meter Länge gespannt werden. Aus wirtschaftlicher Sicht gestaltet sich die Einführung von Elektrobussen (trotz tendenziell geringerer Betriebskosten) aufgrund der langen Amortisationszeit von rund 15 Jahren gegenwärtig als wenig rentable Alternative zum konventionellen Dieselbus. Allerdings ist heute nicht abzusehen, wie stark der Preisverfall bei Batterien und Infrastruktur infolge von z. B. Mengeneffekten ausfallen wird. In den letzten fünf Jahren haben sich die Preise für Lithium-Ionen Fahrzeugakkus beispielsweise halbiert. Auch unklar ist, wie sich die Kosten konventioneller Dieseltreibstoffe in den kommenden Jahren entwickeln werden, so dass sich die tatsächlichen Amortisationszeiträume durchaus verkürzen können. Völlig unberücksichtigt sind derzeit Umweltkosten, beispielsweise hinsichtlich Luftschadstoff- und Lärmemissionen, hier spielen Elektrobusse lokal ihre Stärke aus. Sie lassen sich außerdem in energieautarke Versorgungskonzepte integrieren.

Quelle: Studienprojekt TU KL

Quelle: Studienprojekt TU KL

Das Projekt hat gezeigt, dass die heute zur Verfügung stehenden Technologien auch ohne flächendeckende Oberleitung (wie es sie in Kaiserslautern bereits gegeben hat) alltagstauglich sind. Die Kostenseite ist ohne Einbeziehung von z. B. externen Umweltkosten derzeit noch unwirtschaftlich, dies kann sich durch verschiedene Preisentwicklungen in Zukunft ändern. In Verbindung mit energieautarken Versorgungsszenarien sind Elektrobusse eine zukunftsweisende Teilstrategie. Städte sollten dies in zukünftige Konzepte und Planungen bereits heute einbeziehen.

Weitere Infos zum Projekt: Link