Es gibt viele effiziente und individuelle Möglichkeiten einen Elektrobus zu laden. Die Experten von Daimler Buses Solutions zeigen, welche besonders einfach und kostengünstig sind.
Omnibus Magazin
Die vier wichtigsten Ladekonzepte für Elektrobusse.
Die idealen Lösungen zur Ladung von Elektrobussen im Überblick.
Die vier wichtigsten Ladekonzepte für Elektrobusse.
Mit dem reinen Kauf eines vollelektrischen Fahrzeuges ist es nicht getan – zu verschieden und komplex sind die Möglichkeiten, die Hochvoltbatterien schonend und effizient zu laden. Vom einfachen, mobilen Ladegerät als Einsteigerlösung bis zur komplexen Pantographeninstallation für ein vollautomatisiertes Depot der Zukunft, gibt es diverse Möglichkeiten für die Elektrifizierung von Betriebshöfen.
Die idealen Lösungen zur Ladung von Elektrobussen im Überblick.
Ladekonzept 1: Ladegeräte mit CCS‑Stecker.
Variante A des CCS‑Steckers: das mobile Ladegerät.
Die einfachste und flexibelste Möglichkeit den vollelektrischen eCitaro zu laden, ist ein mobiles Ladegerät, das vor allem für erste Fahrzeug‑Tests oder den Einsatz in der Werkstatt genutzt wird. Vor allem dann, wenn noch keine passende Ladeinfrastruktur vorhanden ist. Das Gerät mit CCS‑Stecker leistet bis zu 80 Kilowatt, kann im Fahrzeug mitgeführt werden und ist mobil einsetzbar.
Variante B des CCS‑Steckers: das fest verbaute Ladegerät.
Die nächste Evolutionsstufe stellt ein fest verbautes Ladegerät mit einem oder auch zwei CCS‑Steckern dar, das direkt an die Ladesteckdosen der Busse angeschlossen werden kann. Diese kostengünstige Variante des Festverbaus kann sowohl in einem geschlossenen Depot als auch unter freiem Himmel installiert werden.
Selbstverständlich können die Ladesäulen, die in der Regel bis zu zwei Mal 150 Kilowatt Ladeleistung bieten, auch Eichrechts- und AFIR‑konform ausgeführt und über ein Lademanagementsystem überwacht und angesteuert werden. Dieses System steuert auch die Vorkonditionierungsfunktion, sodass der Bus vor dem Einsatz thermisch vorkonditioniert werden kann. Auch Ladeanomalien können direkt im Backend angezeigt werden. Die variablen Verbaumöglichkeiten der Ladedosen beim eCitaro mit Performance‑Paket (ab Modelljahr 2023) tragen dazu bei, dass Kunden ihre Ladesäulen passgenau verbauen können.
„Das Split‑System ermöglicht eine flexible und effiziente Nutzung des Raums im Elektrobus‑Depot.“
Experten‑Meinung:
Eine ideale Möglichkeit die Abstände zwischen Fahrzeugen und Ladesäulen zu optimieren, ist das sogenannte „Split‑System“. Hierbei wird eine Verteiler‑Station verbaut, an die direkt mehrere Ladepunkte angeschlossen werden können. Die elektrischen Verkabelungen der Satelliten werden dabei zumeist unterirdisch verlegt, was die Betriebswege zwischen den Bussen freihält und auch die Kapazität des Depots optimal nutzt. Die Leistungseinheit („Power Unit“) kann hierbei bis zu 100 Meter weit weg, also sehr flexibel, installiert werden. Das erhöht zwar die Kosten etwas, stellt jedoch noch die preiswerteste Art der professionellen Depotgestaltung dar.
Ladekonzept 2: Steckerladen mit Kabeltrommel von oben.
Die nächste Ausbaustufe eines vollelektrifizierten Depots ist der Verbau von Lade‑Reels (hängende Kabeltrommeln) im Hallendach. Bei dieser relativ aufwendigen und kostenintensiven Konstruktion mit massiver Stahltraverse werden die CCS‑Stecker manuell bzw. elektrisch vom Reel heruntergelassen oder gezogen, um den Bus konventionell anzustecken. An der stabilen Traverse können zudem weitere Installationen für den Brandschutz (z.B. Wärmebildkameras) oder das Monitoring flexibel angebracht werden. Eine Installation unter freiem Himmel ist ebenfalls möglich.
Experten‑Meinung:
Da die Ladeinfrastruktur weitgehend im Dachbereich der Halle untergebracht wird, kann der Abstellbereich genauso aufgebaut sein wie für Dieselbusse. Es gibt also kaum einen Mehrbedarf an Platz, abgesehen von den flexibel montierbaren Leistungseinheiten (Power Units), die aber hier größer dimensioniert werden und in einer kompakten, zentralen Containerlösung als Ladematrix für mehrere Fahrzeuge ausgeführt werden können.
Ladekonzept 3: Fahrzeugseitiger Pantograph.
Die komplexeste und hochentwickelteste Lademöglichkeit in der Serienproduktion ist der Pantograph. Dabei handelt es sich um Ladearme, die auf dem Bus oder an der Ladestation fest verbaut sind und automatisiert elektrisch verbunden werden können. Ihr wohl größter Vorteil ist, dass sie im Betriebsalltag auch ohne qualifiziertes Fachpersonal eingesetzt werden können – eine wesentliche Voraussetzung für das vollautomatisierte Depot der Zukunft.
Bei der sogenannten „Panto Up“‑Version wird der Pantograph in der Regel auf dem Vorderwagen des Busses verbaut. Zur Ladung hebt und verbindet er sich mit der im Depot oder der Haltestelle installierten Ladehaube.
„Wir konnten beim Kunden HTM Den Haag eine innovative Lösung realisieren, bei der für 109 Busse auch die entsprechenden 109 Ladepunkte auf ähnlicher Fläche wie bisher zur Verfügung gestellt werden können.“
Experten‑Meinung:
Mit bis zu 300 Kilowatt kann die doppelte Ladeleistung gegenüber der Steckerladung realisiert werden, was den Verlust eines Batteriemoduls teilweise wettmacht. Diese Systeme werden primär für das sogenannte Gelegenheitsladen („Opportunity Charging“) genutzt, bei dem öfter und schneller, aber insgesamt weniger Strom geladen wird. Die Fahrzeug‑Kommunikation und die thermische Vorkonditionierung können auf die gleiche Art und Weise wie bei der Ladung über Stecker durchgeführt werden. So kann ein Bus im besten Falle rund um die Uhr betrieben werden, ohne stundenlang im Depot zu verweilen.
Ladekonzept 4: Pantograph mit Ladeschienen.
„Laden für Fortgeschrittene“, so könnte man die Verbindung von Pantograph und Ladeschiene beschreiben. Dabei handelt es sich um invertierte Pantographen, die infrastrukturfest montiert werden und meistens nicht voll dem Wetter ausgesetzt sind. Ladeleistung und Automatisierung haben dabei die gleiche hohe Ausprägung wie beim herkömmlichen, fahrzeugfesten Pantographen. Vorteil: Auf dem Fahrzeug werden nur noch sehr kompakte, beheizbare Ladeschienen verbaut, auf die sich der Pantograph absenkt. Hierbei gehen keine Batteriemodule verloren, da die Ladeschienen ohne weiteres auf diesen verbaut werden können.
Experten‑Meinung:
Dieses System hat offensichtliche Vorteile bei Platzbedarf, Ladeleistung und Automatisierung und wird daher immer beliebter. Die thermische Vorkonditionierung der Fahrzeuge vor dem Ausrücken ist bei diesem System ebenso möglich, wie bei anderen Lösungen. Ein weiterer Sicherheitsvorteil: In einem Notfall können im Depot alle Pantographen gleichzeitig angehoben und somit die Stromverbindungen sofort gekappt werden – ein großer Vorteil im Brandfall.
