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Die Strategie für die Batterie
Omnibus Magazin

Die Strategie für die Batterie

E-Mobilitäts-Gesamtsystem: Batterietechnik.

Herzstück eines Elektrofahrzeugs ist die Batterie. Mercedes-Benz präsentiert beim eCitaro bereits die nahe Zukunft der Batterietechnologie – gute Aussichten für die Zukunft der Elektromobilität.

Der komplizierte Begriff heißt Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid-Zellen, unter Fachleuten kurz NMC. Womit klar ist, weshalb alle Welt gern vereinfachend von Lithium-Ionen-Batterien spricht. Aber so wenig wie Stadtbus gleich Stadtbus ist, so wenig sind Lithium-Ionen-Batterien identisch. Die des neuen eCitaro sind in ihrer Zusammensetzung so gewählt, dass sie sich für hohe Ladeströme beim Hochleistungsladen eignen und dank ihrer Energiedichte ebenso für eine hohe Reichweite gut sind.

Jede einzelne Batteriezelle besitzt eine Kapazität von 37 Ah. Die prismatischen Zellen haben etwa Form und Größe eines Taschenbuchs. Zwölf Batteriezellen ergeben ein Zellmodul. 15 Zellmodule sowie eine Steuereinheit für Überwachung und Ladungsausgleich der Zellen ergeben ein Batteriemodul. Die Zahl der Batteriemodule ist variabel. Zunächst geht der eCitaro mit einer Gesamtkapazität von maximal 292 kWh an den Start. Für maximale Leistungsfähigkeit, Ladefähigkeit und Lebensdauer werden die Batterien des eCitaro sorgsam behandelt. Eine Flüssigkeitskühlung hält sie im Bereich ihrer Idealtemperatur von etwa 25 Grad Celsius.

Mit dieser Ausstattung kann der eCitaro ohne Nachladen unter Idealbedingungen bis zu 280 Kilometer weit fahren. Im Sommer mit Klimabetrieb sind es immerhin rund 170 Kilometer nach SORT 2. Mit dieser systemrelevanten Reichweite deckt er bereits etwa ein Drittel aller Strecken typischer Verkehrsbetriebe ab.

Vorteile für den Unternehmer:

  • Temperierung sichert maximale Lade- und Leistungsfähigkeit sowie Batterielebensdauer
  • Späterer Tausch gegen noch leistungsfähigere Batterien möglich
  • Unterschiedliche Technologiepfade ermöglichen individuelle Konfigurierung

Batteriekapazität nach Maß.

Wie viel Batteriekapazität und somit Reichweite darf’s denn sein? Der eCitaro ist ein Bus nach Maß. Serienmäßig bringt er vier Batteriepakete im Heck und zwei weitere auf dem Dach mit. Dank des modularen Batterieclusters bietet das Dach aber auch Platz für vier, sechs und – neu – jetzt sogar acht Batteriepakete. Mit Maximalbestückung kommt der eCitaro auf 292 kWh, genug für mehr als 170 Kilometer Reichweite unter schwierigen und an die 300 Kilometer unter idealen Bedingungen.

Blick hinter die Kulissen: Bis zu acht Batteriepakete finden auf dem Dach des eCitaro Platz.

Blick hinter die Kulissen: Bis zu acht Batteriepakete finden auf dem Dach des eCitaro Platz.

Beim Batterie-Starterpaket für den eCitaro wird es nicht bleiben, denn die Batterieentwicklung schreitet rasch voran. Der eCitaro ist vorbereitet: Voraussichtlich bereits im Laufe des kommenden Jahres folgt die nächste Batteriegeneration. Ebenfalls NMC-Batterien, aber mit etwa 50 Ah pro Zelle. Das heißt rund 396 kWh Gesamtkapazität mit zwölf Batteriepaketen, entsprechend steigt die Reichweite. Bauraum und Anschlüsse sind identisch, und das höhere Gewicht ist im Fahrzeugkonzept berücksichtigt – der eCitaro bleibt, sein „Stromtank“ wächst. Kunden können sogar Omnibus-Tuning betreiben und nach einigen Jahren die ersten Batterien gegen die neue, leistungsstärkere Generation tauschen.

Gleichzeitig folgt der Schritt zu einem zweiten Technologiepfad: Alternativ zu den NMC-Batterien wird es den eCitaro mit Feststoffbatterien geben. Hier liegt der Elektrolyt dann in fester Form vor. Vorteil der Feststoffbatterien: Sie sind besonders langlebig und haben eine sehr hohe Energiedichte, auch benötigen sie keine Kühlung. Das heißt für den eCitaro: etwa 400 kWh Gesamtkapazität, 280 Kilometer systemrelevante Reichweite, Streckenabdeckung 70 Prozent. Indes sind Feststoffbatterien nicht für das Hochleistungsladen geeignet, eine schnelle Zwischenladung auf der Strecke ist nicht möglich. Das bedeutet: Zwei Batterietechnologien zur Wahl, jeder Verkehrsbetrieb bekommt den passenden eCitaro für seine Betriebsstrategie.

Kurz darauf wechselt der eCitaro endgültig auf die Überholspur: Dann folgt der eCitaro mit Brennstoffzelle als Range Extender. Sie wird so ausgelegt, dass der eCitaro nach SORT 2 eine systemrelevante Reichweite von 400 Kilometern ohne Nachladen erreicht. Somit deckt er praktisch 100 Prozent der Stadtbus-Strecken ab und entwickelt sich zum Alleskönner wie der Citaro mit Verbrennungsmotor. Der Fahrplan steht, die Fahrt in die elektrische Zukunft beginnt.