Personennahverkehr

Ein Stadtbus folgt dem Baukastenprinzip

Der elektrische Omnibus „E-Cell“ wird seine Weltpremiere zwar erst auf der IAA Nutzfahrzeuge im September haben, Hersteller Mercedes-Benz ließ es sich dennoch nicht nehmen und stellte den Bus erstmals an der Teststrecke in Stuttgart vor. Ende 2018 soll bereits die Serienfertigung in Mannheim anlaufen.

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Ein-Blick hinter die Kulissen des "E-Cell": Statt Dieselmotor gibt es Hochvolt-Technologie. 

Im Vorfeld kündigte Entwicklungsleiter Gustav Tuschen bereits an, dass alle wesentlichen Eigenschaften in das Benchmark des neuen E-Stadtbusses namens "E-Cell" miteinfließen werden. „Die Ingenieure haben aus den gegensätzlichen Anforderungen ein Baukastensystem abgeleitet, die Citaro E-Mobility-Plattform.“ Es wird den Citaro E-Cell zudem als Solo- und als Gelenkbus geben. 

Elektrische Achse, Modulkonzept der Batterien, flexible Ladetechnik

Der Antrieb des "E-Cell" basiert auf einer elektrisch angetrieben Achse mit Motoren nahe den Radnaben. Die Leistungsspitze beläuft sich auf 2x125 kW, das Drehmoment auf 2x485 Nm. Lithium-Ionen-Batterien mit einer Gesamtkapazität von bis zu rund 243 kWh speisen den Antrieb. Neben zwei Batteriemodulen auf dem Fahrzeugdach gehören vier Module im Heck zur Grundausstattung. Hinzu kommen je nach Anforderungsprofil zwei oder vier weitere Batteriemodule auf dem Dach. 

Auf Flexibilität wurde laut Hersteller ebenfalls bei der Ladetechnik geachtet. Zum Serienanlauf Ende diesen Jahres ist eine Ladung über ein Combined Charging System (Combo-2-Stecker) vorgesehen. Ist zur Vergrößerung der Reichweite eine Zwischenladung gewünscht, kann der E-Bus künftig optional auch per Stromabnehmer einer Oberleitung geladen werden.

Thermomanagement setzt hohe Ansprüche

Der Energieverbrauch eines vollelektrisch angetriebenen Stadtbusses wird entscheidend durch die Kühlung und vor allem die Heizung des großen Innenraums beeinflusst. „Schon in Übergangsperioden können Heizung und Klimatisierung den Verbrauch an elektrischer Energie verdoppeln, an kalten Wintertagen sogar verdreifachen“, erklärt Entwicklungsleiter Gustav Tuschen. Anders formuliert: Für den Antrieb steht nur ein Drittel der Batteriekapazität bereit. Der Energieverbrauch muss deshalb möglichst klein gehalten werden.

Sämtliche Wärme abgebenden Komponenten sind daher miteinander vernetzt, um den Energieaufwand für deren Kühlung auf ein Minimum zu reduzieren. Die Dachklimaanlage wird in der kalten Jahreszeit zusätzlich als Wärmepumpe genutzt. Weitere Vorzüge bietet die Verwendung des CO2-Kältemittels (R744). In Tests überzeugte es durch einen besonders effizienten Einsatz innerhalb der Wärmepumpe - auch bei sehr tiefen Temperaturen. Ein weiteres Plus des elektrischen Citybusses: Bereits während der Ladung der Batterien im Depot kann der Innenraum auf die gewünschte Temperatur eingestellt werden. Somit startet der Bus bereits geheizt oder gekühlt in den Dienst. 

Praxisgerechte Reichweite unter schweren Bedingungen

Für die Reichweitenangabe bevorzugt Mercedes-Benz ein "Worst-Case-Szenario" und orientiert sich am normierten Stadtfahrzyklus „SORT2“.  Dabei handelt es sich um einen standardisierten Straßen-Testzyklus für Niederflur-Stadtbusse im urbanen Einsatz. Demnach erreicht der Citaro E-Cell mit Batterie-Vollbestückung eine Reichweite von rund 150 Kilometern im Sommer. Damit können Teilnetze im Tagespensum eines Stadtbusses bereits heute ohne Zwischenladung bedient werden, so der Hersteller.

Die ersten drei offiziellen Modelle werden an das deutsche Verkehrsunternehmen Rhein-Neckar-Verkehr übergeben. Der Daimler Konzern geht davon aus, dass bis zum Jahr 2030 rund zwei Drittel aller Stadtbusse über alternative Antriebe verfügen werden - und dann dank Strom aus erneuerbaren Energien lokal emissionsfrei unterwegs sind. Trotz niedrigerer Reichweiten im Vergleich zum Diesel könnten laut Daimler bereits heute rund 30 Prozent der Buslinien in Städten mit Elektrobussen betrieben werden.