Göppel go4city12E

 

Fahrzeugliste 

Nr. Kennzeichen Baujahr Erstzulassung Bemerkung
12277 L-PW 452 2014 21.10.2014  

 

Aufnahmen vom Testeinsatz in Leipzig auf Linie 89
 
 
Aufnahmen vom Testeinsatz in Dresden auf Linie 61 November 2014

 

Göppel Bus go4city12E  

Schnellladefähiger Batteriebus für den Linienbetrieb in Städten

Längerfristig steigende Kraftstoffpreise, der zunehmende Wunsch nach einer Entkopplung von den Turbulenzen auf den internationalen Rohstoffmärkten sowie die Notwendigkeit des lokalen Umwelt- und globalen Klimaschutzes sind Anlass für viele Kommunen, Verkehrsverbände und -unternehmen, Konzepte für den Einsatz von Elektrobussen zu erarbeiten.

Straßenbahnen und Obusse sind etablierte und ausgereifte Technologien, jedoch sind sie nur bei hoher Fahrgastnachfrage wirtschaftlich zu betreiben bzw. wird ihre Einführung durch hohe Investitionskosten für die Infrastruktur behindert. Hinzu kommen häufig stadt- und straßengestalterische Vorbehalte gegenüber den notwendigen Fahrleitungen.

Mit Batterien ausgerüstete Elektrobusse stellen in vielen Fällen eine Alternative zu Obussen dar. Allerdings sind Batteriebusse aufgrund der nach wie vor nicht ausreichend speicherfähigen Batterietechnologien in ihrer Reichweite zwischen zwei Nachladevorgängen beschränkt. Stimmt auf einer Linie jedoch einerseits das Verhältnis zwischen Fahrzeit und -länge mit Wende- und Haltestellenaufenthaltszeiten andererseits überein, lassen sich fahrzeugseitige Energiespeicher so wieder aufladen, dass ein Betrieb über den Tag hinweg auch bei einer größeren Gesamtfahrweite möglich ist. Häufig wird dieses Ladeprinzip als "Opportunity Charging" oder Gelegenheitsladung bezeichnet. Grundvoraussetzungen hierfür sind schnellladefähige Batteriebusse, die in den zur Verfügung stehenden Zeiten ausreichend elektrische Energie aufnehmen können.

In den vergangenen Jahren wurden innerhalb verschiedener Projektbeteiligungen und Eigenforschungsleistungen durch Mitarbeiter des Institutes Weiterentwicklungen von Schlüsselkomponenten maßgeblich begleitet. Für die seriennahe Umsetzung und Erprobung bildete sich ein Konsortium, bestehend aus Industrie- und Verkehrsunternehmen sowie dem Fraunhofer IVI, welches innerhalb des vom BMBF geförderten SEB-Teilprojektes EDDA-Bus das Docking-Prinzip auf einer Pilotlinie in den Linienbusbetrieb der Dresdner Verkehrsbetriebe AG (DVB) integriert und im Zeitraum 03.11.2014 bis 30.01.2015 im Fahrgastbetrieb demonstriert wurde.

Die Idee für einen vollelektrischen Busbetrieb nach dem Docking-Prinzip entstand am Fraunhofer IVI bereits vor mehr als einer Dekade. Das Docking-Prinzip bezeichnet ein neues elektrisches Antriebskonzept für Fahrzeuge des ÖPNV. Hierbei befindet sich als einzige Energieressource im Fahrzeug ein Energiespeicher, welcher aus wegseitig punktuell installierten Schnellladeeinrichtungen (DockingStationen) Energie aufnimmt und diese zum Antrieb des Fahrzeuges sowie zur Versorgung elektrischer Hilfsbetriebe bedarfsgerecht abgibt.

Als Ausgangsbasis für den schnellladefähigen Elektrobus diente der 12-Meter-Hybridbus des Fraunhofer IVI (go4city12H), der  mit einem seriellen Hybridantrieb ausgestattet ist.

Das bestehende Konzept der dachseitigen Positionierung von Antriebskomponenten (Leistungselektronik, Kühlungskomponenten, Bremswiderstand, elektrische Energiespeicher) mittels Dachgeräteträger wurde weiterverfolgt und die verwendeten Superkondensatoren durch Lithium-Polymer-Batterien ersetzt.

Das für die Dockinganwendung erforderliche dachseitige Kontaktsystem wurde so auf dem Fahrzeug befestigt, so dass festgelegte Positionierungstoleranzen des Fahrzeugs in der Haltestelle geringe Auswirkungen auf den Kontaktvorgang haben.

Folgende Umbaumaßnahmen erfolgten am Fahrzeug:

  • Anpassung der Dachstruktur zur Montage eines erweiterten Dachgeräteträgers
  • Montage des erweiterten Dachgeräteträgers inklusive zusätzlicher Kabelkanäle auf dem Bus-Dach
  • Konstruktion, Fertigung und Montage eines Aggregat-Trägers im Fahrzeugheck
  • Einbau eines elektrischen Kompressors, einer elektrischen Hydraulikpumpe und der Klimaanlage zur Batteriekühlung inklusive Kältespeicher und Verrohrung
  • Montage von Batterien
  • Anpassung der Heizleitungen der Dieselheizung (bedingt durch Wegfall des Verbrennungsmotors)
  • Montage der modifizierten Leistungselektronik inklusive Schütze und Dioden, Speicherdrossel und Bremswiderstand
  • Umpositionierung der Klimaanlage zur Fahrerarbeitsplatzklimatisierung
  • Modifikation der Kühlanlage der Leistungselektronik
  • Integration des Hochstromübertragungssystems in das Fahrzeug
  • Bereitstellung eines Ladeanschlusses zum Nachladen mittels Hausanschluss in Verbindung mit einer mobilen Nachladeeinrichtung

Der Kompressor für das Druckluftsystem und die Hydraulikpumpe für die Lenkunterstützung sind entsprechend vom Aggregate-Träger entkoppelt gelagert. Zusätzlich wurde ein hydraulischer Schalldämpfer in das Hydrauliksystem integriert. Dadurch lässt sich der Geräusch-Eintrag in den Fahrzeuginnenraum auf ein niedriges Niveau begrenzen.

Die Leipziger Verkehrsbetriebe GmbH haben diesen Bus nun mieten können und testen den Elektrobus auf der Linie 89 etwa 12 Monate. Am 03.12.2015 wurde das Fahrzeug im Technischen Zentrum Heiterblick angeliefert und noch am Nachmittag desselben Tages zum Bushof Lindenau überführt. Der Bus stand dort bis in den April hinein, wobei es zu keinem Linieneinsatz kam. Probefahrten auf der Strecke der Linie 89 wurden am 22.02,11.04.,26.04. und 30.04.2016 unternommen.

Der Bus wurde auf dem Messegelände zur new mobility 2016 am 12. und 13. April ausgestellt.

Seit dem 2. Mai 2016 ist der Wagen auf Linie 89 im Einsatz. Von 8-13 Uhr fand am 2. Mai dazu eine Presseveranstaltung im Elektrobus entlang der Linie 89 statt. Ein zuverlässigen Einsatz kann nicht beobachtet werden, der Elektrobus steht mehr im Bushof Lindenau als er auf der Linie 89 zu sehen ist.

An der Endstelle Connewitz, Kreuz wurde eine Ladestation installiert, an welcher der Bus metergenau hält und den Stromabnehmer zur Gewährleistung der Stromübertragung hochfährt.

Seit dem 5. Dezember 2016 fährt der Elektrobus auf der Linie 89 zusätzlich, außerhalb der gekennzeichneten Fahrten in den Aushangfahrplänen. Dafür gibt es nur einen Dienst und der Busfahrer rückt mit dem Bus in den Betriebshof Dölitz ein. Dort verbringt er seine Pause, anschließend fährt er wieder nach Connewitz. Der Bus ist nur Montag-Freitag im Einsatz, am Wochenende ist ein Linieneinsatz nicht vorgesehen.

Seit dem 10. Dezember 2017 fährt der Elektrobus auf einem planmäßigen Kurs der Linie 89, den ganzen Tag ist er somit im Einsatz und dreht auch am Wochendende auf der Linie 89 seine Runden.

 

TECHNISCHE DATEN

Fahrzeuglänge 12.000 mm
Unterkante Kontakthaube über Fahrbahn 4.500 mm
Beförderungskapazität 58 Personen
Gewicht Batteriespeichersystem (inkl. Kühlung) 1.300 kg
Gewicht Nachladesystem Fahrzeug 85 kg
(Dauer-) Leistung des Zentralantriebs (ASM) 145 kW
Nutzenergieinhalt Schnellladung 30kWh
mittlerer Energiebedarf Linienbetrieb 1,2kWh
benötigte Nachladezeit (Schnellladung) 20 s/km
benötigte Nachladezeit (Pulsladung) 9 s/km
Zeit für Kontaktschluss bis Beginn Energietransfer < 1 s

 

 

 

Martin Gerber

Quellen:

www.ivi.fraunhofer.de

www.edda-bus.de