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Umrüstung statt Neukauf: Umbau von Diesel- auf Elektrobusse

Ziehl-Abegg liefert elektrische Portalachsen mit Radnabenmotoren, die das Umrüsten von Diesel- auf Elektrobetrieb sehr einfach machen I © Ziehl-Abegg

Spätestens seit der weltweit größten Busmesse „Busworld“ in Brüssel im vergangenen Oktober hat das Thema nun richtig Fahrt aufgenommen. Mehrere Firmen haben sich auf den Umbau von Dieselbussen auf Elektroantrieb spezialisiert. Vorteile: Der Umbau ist nicht nur nachhaltig, sondern auch deutlich günstiger als die Beschaffung neuer Elektrobusse. Wir haben uns die Firmen angesehen und geben einen exklusiven Überblick.

e-trofit

e-troFit ist ein Tochterunternehmen des Garchinger Entwicklungsunternehmens in-tech. in-tech übernimmt seit vielen Jahren für führende Automobilhersteller umfangreiche Entwicklungsaufträge aus allen Bereichen der Fahrzeugentwicklung. Seit 2016 beschäftigte sich ein Innovationsteam bei in-tech mit dem Thema Elektromobilität und untersuchte dabei auch Ideen für andere Branchen.

Ende 2017 startete in-tech unter der Leitung von Andreas Hager das Pilotprojekt „e-troFit“. Ein Team mit Spezialisten aus allen Bereichen der Fahrzeugentwicklung entwickelte eine Umrüstlösung für Stadtbusse. Die Idee war erfolgreich und serienreif gemacht.

Um dies zu bewerkstelligen, hat in-tech 2019 das Tochterunternehmen e-troFit GmbH gegründet. Das Unternehmen mit Sitz in Ingolstadt ist für die Entwicklung, Serienproduktion und den Vertrieb der e-troFit-Lösung zuständig.

Technisch ist die Umrüstung von Diesel- zu Elektrobussen durchaus eine Herausforderung. Ein Vorteil ist, dass die bei vielen Stadtbussen verbauten ZF-Achsen durch eine ZF-Elektroportalachse AxTrax AVE ausgetauscht werden kann. Die Elektroachsen werden durch flüssigkeitsgekühlte Asynchronmotoren mit einer Leistung von je 125 kW angetrieben.

Die Traktionsbatterien mit einer Kapazität von 240 kWh werden im Heck installiert und ersetzen dort den Dieselmotor. Damit soll eine Reichweite von 200 bis 250 km erreicht werden. Zukünftig soll die Akkukapazität auf 300 kWh erhöht werden. Die Nachladung kann per Stecker oder Pantograph stattfinden.

Die Fahrzeugsteuerung ist etwas komplexer. Da e-trofit keinen Zugang zur Protokoll der Steuerungssoftware hat, musste e-trofit ein sogenannte Reverse Engineering betreiben. Die Entwickler haben über 1.000 Signale analysiert und diese in den neuen Bordrechner integriert.

e-trofit hat bereits einen Mercedes Benz Citaro zum Elektrobus umgerüstet und rechnet mit ersten Aufträgen. Laut Herstellerangaben ist die Umrüstung deutlich günstiger als die Beschaffung von Neufahrzeugen. Je nach Zustand des Fahrzeugs und nach Umfang soll die Umrüstung zwischen 300.000 und 350.000 Euro und somit etwa die Hälfte von neuen Elektrobussen kosten. Aus TCO (Total Cost of Ownership)-Sicht können umgerüstete Elektrobusse somit über die Lebensdauer wirtschaftliche Vorteile gegenüber Neufahrzeugen haben.

I see electric busses

Unter der Leitung von der Firma „I See Electric Busses“ baut ein Konsortium aus sechs Unternehmen binnen einer Arbeitswoche einen Dieselbus in einen vollelektrischen Bus um. Ein umgerüsteter MAN-Bus wurde im Oktober auf der Busworld in Brüssel vorgeführt.                                                                                          

„Für Busbetreiber ist es quasi das Tagesgeschäft, die Polster in Linienbussen zu erneuern“, erklärt Pfeffer den guten Innenzustand gebrauchter Linienbusse. Die Außenwerbung sei natürlich auch aktuell. Allerdings seien Motor und Getriebe nach 10 Jahren hinüber. Pfeffer, der sich während seines Studiums eingehend mit Verbrennungsmotoren beschäftigt hat, gibt diesen Alt-Bussen ein neues Leben. „Ein Verkauf alter Linienbusse nach Osteuropa ist kaum mehr möglich, weil auch dort die Städte auf saubere Fahrzeuge setzen“, erklärt er. Ein Verkauf sei allenfalls mit einem großen Wertabzug möglich.

Über einen Zeitraum von 12 Wochen haben die Experten bei „I see electric busses“ einen MAN Bus zerlegt, analysiert und als vollelektrischen Bus wieder aus der Werkstatt gefahren. „Wenn Motor und Antriebsstrang entfernt sind, muss das Zusammenspiel der Elektronik im Fahrzeug neu aufgesetzt werden“, sagt Pfeffer. Die Schwesterfirma „I see electric trucks“ hat bereits elektrische Transporter im 3,0t und 3,5t (4,25t) Bereich elektrifiziert und „I see electric busses“ das steigt jetzt ins Retrofit-Geschäft bei Linienbussen ein. „I see electric trucks“ hat bereits rund 400 Transporter von Diesel- zu Elektrofahrzeugen umgebaut. Dieselmotor, Getriebe und Lichtmaschine werden entfernt und durch einen elektrischen Antriebsstrang ersetzt. Dieser besteht aus einer Webasto Traktionsbatterie mit 210 kWh inklusive Thermo- und Batteriemanagement mit einer Lebensdauer von  10 Jahren, dem ZAwheel Radnabenmotor von Ziehl-Abegg sowie einem Nebenaggregat von MOTEG sowie einer Computereinheit (VCU) von TTTech.

Die Firma GreenTEC Campus GmbH übernimmt die Koordination der drei Verbundpartner und realisiert die Umrüstung der technischen Maßnahmen. Zudem testet GreenTEC die „frisch umgerüsteten“ Elektrofahrzeuge im nichtöffentlichen Straßennetz und führt die notwendige TÜV-Abnahme durch.

Der erste umgebaute Elektrobus befindet sich derzeit in der TÜV Zulassung und wird bald wieder in Betrieb gehen. Es handelt sich um einen 12 m langen MAN Lions A20 aus dem Jahr 2010 der Autokraft/DB Regio. Das Land Schleswig-Holstein hat die Umrüstung des ersten MAN-Linienbusses finanziell gefördert. Der Energiebedarf pro gefahrenen Kilometer beträgt deutlich unter 1 kWh. Weitere Umbauten scheitern noch an den Neulieferungen an Autokraft, so dass
die alten Busse noch laufen müssen und erst später umgebaut werden können.
Zahlreiche Städte aus der gesamten Welt, daruner auch Wien, Hong Kong, Bangkok haben konkretes Interesse am Umbau von Dieselbussen auf Elektroantrieb.

Tassima

Einen anderen Weg hat die in Berlin/ Brandenburg ansässige Firma Tassima gewählt. Tassima hat sich zunächst auf die Umrüstung von älteren Sightseeing Doppeldeckerbussen spezialisiert mit der Möglichkeit, später auch herkömmliche Stadtbusse umzurüsten.

Gegründet wurde Tassima von Roland Pejawa und Dirk Poguntke. Pejawa ist seit den 1990er Jahren im Bereich der Stadtrundfahrten aktiv und gründete Gullivers Reisen, deren Geschäftsführer er bis 2006 war. Gullivers betreibt unter anderem neun Sightseeing-Busse in Berlin. Poguntke ist geschäftsführender Gesellschafter von Berlin City Tour (BCT). BCT betriebt in Berlin 52 Dieselbusse der Typen SD 200 und SD 202 und hatte bereits im Jahr 2016 mit Fördergeldern des Berliner Senats drei Dieselbusse aus den 1980er Jahren auf Elektrobusbetrieb umgerüstet.

Tassima arbeitet ebenfalls mit Ziehl-Abegg als Lieferanten für Portalachsen mit Radnabenmotoren zusammen. Vergangenes Jahr war von Tassima insbesondere in der Berliner Lokalpresse zu lesen: Tassima und die Partner IAV und Ziehl-Abegg haben sich zum Ziel genommen, die älteren Doppeldecker Sightseeing Busse in Berlin auf Elektroantrieb umzurüsten.

Die von Tassima entwickelten Elektro‑Umrüstungen ermöglichen den Betreibern von Busflotten nach Stand der aktuellen Technik eine Mindestreichweite von rund 160 Kilometern. Diese Kapazität, verbunden einer Ladeinfrastruktur, bietet genügend Sicherheitsreserven z.B. für den Betrieb von Sightseeing‑Bussen.

Das Antriebssystem liefern die Partner IAV und Ziehl-Abegg. IAV ist dabei für die Systemintegration und das Engineering zuständig. Die Elektro‑Antriebsachsen kommen als Plug &  Play Umrüstsätze von Ziehl‑Abegg. Hauptvorteil ist auch für Sightseeing Busse die Reduktion der Betriebs- und Energiekosten im Vergleich zu Dieselbussen. Im Falle von Sightseeing Doppeldeckerbussen können die Betriebskosten je Kilometer etwa halbiert werden. Da die durchschnittliche Nutzungsdauer von Stadtrundfahrtenbussen etwa doppelt- bis drei­mal so lang ist wie bei konventionellen Stadtbussen, ist der Bedarf für den Ersatz des Dieselmotors durch emissionsfreie Elektroantriebe hier besonders akut. Darüber hinaus sieht Tassima die Lärmreduktion, den höheren Fahrkomfort und den Imagegewinn für Stadt und Betrieb als weitere Vorteile.

Bezüglich der Finanzierung einer der Fahrzeugumrüstung bietet Tassima verschiedene Optionen. Ein Möglichkeit besteht darin, dass die Tassima AG den alten Dieselbus zum Restwert aufkauft und anschließend auf E‑Antrieb umrüstet und anschließend als Leasing‑ bzw. Mietfahrzeug an den Betreiber zurückgibt. Für die Leasing-, Miet-, und Finanzierungsmodell arbeitet Tassima mit der Nürnberger Leasing Gruppe und der GLS Bank.

Die Zukunft sieht Tassima sehr positiv. Das in Bau befindliche Werk in Ragow, südlich von Schönefeld in Brandenburg, wird bis zu 150 Retrofits pro Jahr durchführen können.

05.12.2019

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