Elektromobilität : E-Busse verbessern die CO2-Bilanz der Städte - und lohnen sich für die Betreiber

Diesel und Bus – diese über Jahrzehnte gewachsene Beziehung droht zu zerbrechen. Einige europäische Metropolen, darunter London, Oslo, Stockholm und Genf, verbannen heute schon Dieselfahrzeuge aus der Innenstadt, wenn ein bestimmter Grad der Luftverschmutzung erreicht ist. Und die Restriktionen werden zunehmen.

Politisch ist der elektrische Automobilverkehr ohnehin gewollt. Um ihn voranzutreiben, wurden auch in Österreich zahlreiche staatliche und kommunale Förderprogramme aufgesetzt. Dem öffentlichen Personennahverkehr stünde es wohl an, mit gutem Beispiel voranzugehen und so eventuell eine Katalysatorwirkung auf den privaten Fahrzeugverkehr zu erzeugen.

Dass elektrisch betriebene Busse emissionsfrei fahren, ist ein unschlagbares Argument für sie. Anwohner entlang der Bustrassen schätzen auch ihr nahezu geräuschfreies Fahrverhalten. Diese Vorteile müssen zwar mit einem höheren Anschaffungspreis erkauft werden, was aber durch geringere Betriebskosten mehr als ausgeglichen wird.

Die derzeit rapide steigenden Treibstoffkosten beeinträchtigen die Profitabilität eines Transportunternehmens erheblich. ViriCiti, der zu ChargePoint gehörende Lösungsanbieter für das Flottenmanagement im öffentlichen Transport, hat kürzlich ausgerechnet, wie sich der durchschnittliche Energiebedarf von elektrisch betriebenen Autobussen gegenüber denen vergleichbarer Dieselfahrzeuge unter dem Strich auswirken kann.

Den Berechnungen zugrunde lag die simple Formel: Energiebedarf = verbrauchte Energie : gefahrene Kilometer. Als Beispielfahrzeug diente ein 12 Meter langer Standard-Reisebus. Laut ViriCiti verbraucht er als Elektroversion im Mittel 1,31 Kilowattstunden pro Kilometer. Für industrielle Nutzer schlägt eine Kilowattstunde mit 7 bis 9 Cent zu Buche. Die Kosten für eine Strecke von 100 Kilometern belaufen sich demnach auf 9 bis 12 Euro.

Der Verbrennungsmotor des konventionellen Busses schluckt auf 100 Kilometer 25 bis 50 Liter Diesel. Selbst bei einem subventionierten Preis von einem Euro pro Liter betragen die Energiekosten damit 35 bis 50 Euro, weshalb für den Dieselbus pro 100 Kilometer etwa 30 bis 40 Euro mehr zu veranschlagen sind als für den E-Bus. Bei 300 Kilometern Tagesleistung und 300 Einsatztagen pro Jahr summiert sich die Ersparnis pro Fahrzeug auf mindestens 31.500 Euro per annum.

Nach einer Studie von Bizz Energy Research beanspruchen die Energiekosten eines Batteriebusses im Laufe einer 15-jährigen Nutzungsdauer rund 17 Prozent der Betriebsausgaben, die eines Dieselbusses dagegen 38 Prozent. Den Vergleich der Total Cost of Ownership (TCO) entscheide das Elektrofahrzeug schon mit einer jährlichen Laufleistung von 42.000 Kilometern für sich, und mit jedem Kilometer werde es rentabler.

Allerdings lässt sich die Anfangsinvestition mit der Fahrzeugbeschaffung noch nicht abhaken. Der Betreiber sollte auch eine maßgeschneiderte Ladeinfrastruktur mit einem intelligenten Energiemanagement aufbauen. Durch gestaffeltes, zeitversetztes Aufladen der Busse lässt sich in vielen Fällen der kostspielige Ausbau des hauseigenen Netzanschlusses umgehen.

Die Kosten für Ladeinfrastruktur sind pauschal kaum zu beziffern, weil sie vom jeweiligen Standort und den notwendigen Vorarbeiten abhängen. Gehen wir von dezentralen Gleichstromlösungenen (DC) aus, die oft notwendig sind, liegen die Kosten pro Station deutlich höher als bei einer reinen AC-Lösung. Allerdings sollte man die Infrastrukturkosten im Ganzen und langfristig betrachten.

Mit der intelligenten ChargePoint/ViriCiti-Lösung lässt sich sowohl die Streckenführung als auch das Fahrerverhalten optimieren, um die Kosten für die Infrastruktur zu minimieren und die Auslastung und das km/kWh-Verhältnis zu optimieren. Dadurch lässt sich in einigen Fällen auch ein kostspieliger Netzausbau vermeiden.

Ein Betreiber, der seine Busflotte auf Elektrobetrieb umstellen will, sollte wissen: Der Schlüssel zum Erfolg liegt in der internen wie externen Kooperation. Dieses Projekt erfordert nicht nur die ressortübergreifende Zusammenarbeit innerhalb des Betriebs, sondern auch die enge Abstimmung mit dem Bauunternehmer und den Gewerken sowie dem Energieversorger. Auch Immobilienverwaltung und Facility-Management sollten frühzeitig einbezogen werden, um den Standort optimal vorzubereiten.

Wer die benötigte Strommenge im Voraus einzuschätzen vermag, ist bei den Verhandlungen mit dem Versorger im Vorteil. Es gilt also, den Verbrauch für Gebäudebetrieb und Beleuchtung zu analysieren sowie Anzahl und Betriebsprofile der Fahrzeuge festzulegen. Die elektrische Kapazität für das Aufladen muss ebenfalls vorausbestimmt werden. Späteres Nachbessern verursacht unnötige Kosten.

Auf der Basis dieser Daten lässt sich gemeinsam mit dem Versorger der Ausbau des Stromanschlusses planen. Möglicherweise müssen weitere Transformatoren installiert werden. Zu berücksichtigen sind auch die vorgesehenen Bauarbeiten und die Genehmigungen. Nicht zu vergessen die Gestaltung der Abrechnungstarife, die bisweilen für unliebsame Überraschungen sorgen.

Die meisten Elektrofahrzeug-Flotten benötigen keine separaten Micronetze oder Batteriespeicher – sofern der verfügbare Strom intelligent auf die Fahrzeuge und das Gebäude verteilt wird. Dazu bedarf es eines intelligentes Lademanagements. Mit dem richtigen Umsetzungspartner ist eine schnelle und kostengünstige Skalierung der E-Flotte möglich.

Die externen Spezialisten können auch bei Interoperabilitätsproblemen helfen, also wenn Ladehardware und -software von unterschiedlichen Anbietern zu verbinden sind oder Telematik- und Flottenkarten integriert werden sollen. Ein geeigneter Partner wird eine integrierte End-to-end-Lösungen anbieten, mit der sich Zeit und Geld sparen lässt.

Standardbetriebsprofile auf Basis der Pilotfahrzeug-Daten erleichtern dem Betreiber die Planung. Dazu sind Routen, Anwendungsfälle, Ladegewicht, Strecke und Betriebsstunden pro Tag sowie die verfügbaren Zeiten für das Laden zu ermitteln. Weichen die Fahrzeuge zu stark vom Standard ab, müssen vielleicht zwei oder drei unterschiedliche Profile erstellt werden.

Die Management-Software verbindet die Ladeinfrastruktur mit den angeschlossenen Systemen. Sie steuert die Energiezufuhr und zeigt in Echtzeit den Ladestatus an, so dass sich der Verbrauch weiter optimieren lässt. Falls die Stromversorger entsprechende Daten sowie Tarife zur Verfügung stellen – und die Fahrpläne es erlauben –, können die Busse hauptsächlich zu weniger frequentierten Zeiten und damit eventuell zu reduzierten Tarifen geladen werden.

Sind Ladestationen und Software installiert, kann der Betrieb aufgenommen werden. Fahrerinnen und Fahrer testen nun im praktischen Betrieb, ob das System wie gewünscht funktioniert. Auf der Grundlage ihres Feedbacks ist die Betreiberorganisation in der Lage, die Routen und Ladeprogramme ständig weiter zu verbessern.

ChargePoint ist eines der größten EV-Ladenetzwerke der Welt und nach eigenen Angaben Marktführer in Europa. Dieses Jahr hat ChargePoint ViriCity akquiriert, führend bei ein Anbieter von Elektrifizierungslösungen für E-Busse und kommerzielle Flotten, mit Kunden wie Stadtwerke Münster oder dem Nottingham City Council, die die größte elektrische Busflotte Europas haben. Außerdem wurde has·to·be übernommen, die führende europäische E-Mobilitätsplattform – der größte Exit der österreichischen Start-Up-Geschichte. Bis heute wurden mehr als 98 Millionen Ladevorgänge durchgeführt, wobei sich die Fahrer:innen alle zwei Sekunden oder weniger an das ChargePoint-Netzwerk anschließen.