Die Duisburger Verkehrsgesellschaft stellt zum Jahreswechsel 2021/22 eine erste Omnibuslinie auf den vollelektrisch angetriebenen eCitaro G um. Daimler Buses ist Generalunternehmer.
Omnibus Magazin
Mit dem eCitaro G in die Zukunft
Wie die Duisburger Verkehrsgesellschaft erfolgreich in die E-Mobilität startet.
E-Mobilität auf ganzer Linie.
Das Team eMobility Consulting von Daimler Buses im Einsatz.
Duisburg – das ist der größte Binnenhafen der Welt und ein Verkehrsknotenpunkt. Das ist eine deutsche Großstadt an der Nahtstelle von Rheinland und Ruhrgebiet mit einer halben Million Einwohner. Und mit einer sehr hohen Belastung durch Luftschadstoffe und Lärm. Die Stadt Duisburg hat sich in ihrer Stadtentwicklungsstrategie „Duisburg 2027“ unter anderem zum Ziel gesetzt, die menschliche Gesundheit vor schädlichen Auswirkungen und Belästigungen durch Immissionen zu schützen, besonders vor Lärm und Luftschadstoffen. Ein wichtiger Punkt ist die Elektrifizierung des Omnibusverkehrs. Los geht’s zum Jahreswechsel 2021/22 mit sieben Mercedes-Benz eCitaro G für die Duisburger Verkehrsgesellschaft AG (DVG).
„Wir bringen als Mehrwert Daten und Erfahrungen aus vielen Projekten mit. Auch ist der Koordinationsaufwand für Kunden reduziert, da wir das gesamte E-Bus-System mit E-Bussen, Ladeinfrastruktur und Lademanagementsystem aufeinander abgestimmt liefern.“
Gesammelte Expertise.
Das Unternehmen betreibt 42 Omnibuslinien, drei Straßenbahnlinien und eine Stadtbahnlinie. Mit rund 100 Omnibussen und 60 Bahnen befördert die DVG knapp 60 Millionen Fahrgäste im Jahr. Die Duisburger haben sich für die Umstellung für eine schlüsselfertige Komplettlösung mit E-Bussen, Ladeinfrastrukur und Lademanagementsystem von EvoBus entschieden. Wegen der Bahnen sind E-Mobilität und Hochvolttechnik für die DVG kein Neuland. Marius Dietmann, Projektmanager Ladeinfrastruktur Daimler Buses: „Die DVG hat sehr viel Kompetenz bei der Infrastruktur.“ Doch, so erläutert Dr. Karsten Wasiluk, Ecosystem eMobility Daimler Buses: „Wir bringen als Mehrwert Daten und Erfahrungen aus vielen Projekten mit. Auch ist der Koordinationsaufwand für Kunden reduziert, da wir das gesamte E-Bus-System mit E-Bussen, Ladeinfrastruktur und Lademanagementsystem aufeinander abgestimmt liefern.“
Elektrifizierung der Linie 934.
Für den Start der Omnibus-Elektrifizierung hat die DVG ihre Buslinie 934 definiert. Sie fährt im Tagnetz, ausgehend vom Betriebshof – eine der Endhaltestellen – durch den Innenhafen, die Duisburger Alt- und Innenstadt, bevor sie am Hauptbahnhof und am Stadion des Fußballclubs MSV Duisburg vorbeifährt. Die Anbindung an den Busbetriebshof, der innerstädtische Routenverlauf sowie die Anbindung an das Naherholungsgebiet „Sechs-Seen-Platte“ im Duisburger Süden waren wesentlich für die Entscheidung zur Elektrifizierung der Linie. Sie führt durch Gebiete, die als besonders lärm- und luftbelastet gelten und soll dort direkt die Luftqualität verbessern.
„Die Linie 934 bietet die überaus attraktive Chance für einen großen Umweltvorteil in Relation zum Aufwand, da jeder dieser sieben Elektrobusse eine hohe Anzahl von über 78.000 Dieselbus-Kilometern pro Jahr ersetzt.“
Der prominente Verlauf bedeutet exzellente Sichtbarkeit der Elektrifizierung. Viele Duisburger Bürger und Besucher können Elektromobilität auf diese Weise hautnah erleben. Marc Schwarzer, Abteilungsleiter Fahrzeugtechnik KOM der DVG: „Die Linie 934 bietet die überaus attraktive Chance für einen großen Umweltvorteil in Relation zum Aufwand, da jeder dieser sieben Elektrobusse eine hohe Anzahl von über 78.000 Dieselbus-Kilometern pro Jahr ersetzt.“
Die Auswahl der Linie erfolgte aber auch mit Blick auf die weitere Elektrifizierung des Busnetzes. Die neuerrichtete Infrastruktur im Betriebshof – insbesondere die Schnellladestationen – dient als Reserve für künftige E-Linien. Auch kann die DVG auf bekanntem Terrain im Betriebshof die Technik der Schnellladung betrieblich erproben.
Ausgeklügelte Batteriestrategie.
Für die Batteriekonfiguration übermittelte die DVG den Experten von Daimler Buses zahlreiche Daten einschließlich der vorgesehenen Umläufe, somit konnte das Simulationsprogramm die passende Zusammenstellung empfehlen. Nils Richert, verantwortlicher Leiter seitens EvoBus für das Gesamtprojekt mit der DVG: „Wir hatten wegen der umfangreichen Vorarbeit der DVG eine gute Datenbasis.“ Christian Rudigier, Leiter des Teams eMobility System Design and Consulting, ist wichtig: „Wir berücksichtigen immer Worst-Case-Szenarien. Die Anforderungen an den eCitaro G waren mit acht NMC2-Batteriepaketen erfüllbar, wir haben dann in Absprache mit der DVG zehn Batteriepakete konfiguriert.“ Worst Case heißt zum Beispiel eine sehr breite Spanne der zu erwartenden Außentemperatur. Aber auch fünf Minuten Verzugszeit vor jedem Ladevorgang. Je nach Einsatz werden daher in Duisburg nur rund 40 bis 55 Prozent der Batteriekapazität genutzt. Das schafft Reserven im Einsatz, senkt durch schonenderes Aufladen die Belastung der Batterien und ergibt somit eine potenziell längere Lebensdauer der Akkus.
Den Wartungs- und Werkstattservice der sieben eCitaro G übernimmt der OMNIplus BusPort Duisburg auf Grundlage des eServiceVertrags ePremium – die DVG spart sich damit vorerst für diese Zeit die spezielle Werkstattausrüstung mit Hochvolttechnik und Schulungen des Werkstattpersonals.
„Wir berücksichtigen immer Worst-Case-Szenarien. Die Anforderungen an den eCitaro G waren mit acht NMC2-Batteriepaketen erfüllbar, wir haben dann in Absprache mit der DVG zehn Batteriepakete konfiguriert.“
Daimler Buses als Generalunternehmer.
In Duisburg agiert Daimler Buses als Generalunternehmer, das heißt Verantwortung für die Omnibusse sowie für die Infrastruktur und ihre Einrichtung.
Ein Schwerpunkt betrifft den Betriebshof mit der Abstellhalle inklusive der Ladeinfrastruktur. Die Stromversorgung der eCitaro G bereitet wegen des vorhandenen Mittelspannungsnetzes kein Problem. Selbst wenn nachts alle sieben Gelenkbusse gleichzeitig geladen werden, bedeutet die benötigte Stromstärke von etwa einem Megawatt keine Schwierigkeit. Die Anschlussleistung genügt auch für künftige weitere E-Busse. Eine neue Trafostation wandelt die Energie aus dem Mittelspannungsnetz um. Für Zwischenladungen während des Tages ist außerhalb der Halle ein T-Mast mit zwei Schnellladern an den Armen vorgesehen. Hier können zwei Omnibusse über Pantographen mit bis zu 450 kW Leistung geladen werden.
In der Halle werden die Omnibusse ebenfalls per Pantograph versorgt, dort mit bis zu 150 kW. Dank der Blockaufstellung der Fahrzeuge bleibt ihre Positionierung unverändert, erdgebundene Ladestationen und manuelles Anschließen der Omnibusse entfallen. Marc Schwarzer zur Ladung per Pantograph im Depot: „Wir wollen eine einheitliche automatisierte Kontaktierung an sämtlichen Ladeorten inklusive der Ladestationen an Endstellen realisieren, ohne dass die Fahrer mit Steckern und Kabeln die Verbindung von Hand herstellen müssen.“
Das Lademanagement steuert der erfahrene Partner IVU zu. Der Bus überträgt permanent seine Daten über OMNIplus ON, der Verkehrsbetrieb zieht sie auf sein System. Der einfahrende Bus bekommt abhängig unter anderem von Restladung, Ausrückzeit und der notwendigen Aufladung für den nächsten Einsatz, seinen speziellen Platz zugewiesen. Die Ladeleistung wird bedarfsgerecht stufenlos geregelt.
Spannender Service
E-Mobilitätsberatung.
Die Umstellung auf Elektromobilität ist eine Herausforderung. Daher bietet Daimler Buses mehr als Omnibusse und unterstützt Verkehrsbetriebe bei der Umsetzung mit Rat und Tat mit dem Team „eMobility System Design & Consulting“ um Leiter Christian Rudigier. Er und seine Kolleginnen und Kollegen stellen für Machbarkeitsberechnungen ein eigens entwickeltes Simulationsprogramm zur Verfügung. Die Unternehmen liefern für einzelne Linien Daten, das Programm verwandelt sie in Lastprofile für den eCitaro. Ist eine Elektrifizierung kritisch, folgen detailliertere Berechnungen mit Überlegungen zu Zwischenladungen und einer alternativen Fahrzeug-Konfiguration. Im Laufe der Beratungen kommen der lokale Energieversorger und die Stadtverwaltung hinzu. Dann geht es um die erforderliche Anschlussleistung der Stromversorgung des Betriebshofs oder die Standorte von Ladestationen auf den Linien. Bei Bedarf werden Spezialisten für Werkstattplanung, Ladeinfrastruktur und OMNIplus ON hinzugezogen.
Reduzierte Lärm- und Schadstoffbelastung.
Wenn die Linie 934 fahrplanmäßig zum Jahreswechsel Anfang 2022 auf E-Busse wechselt, hat es von der Vergabe bis zum Start fast genau ein Jahr gedauert. „Diese Zeit braucht man auch“, so Nils Richert. Damit alles reibungslos klappt, sind für die letzten zwei Monate vor der Umstellung Fahrerschulungen, Testfahrten und eine Feinjustierung aller Abläufe vorgesehen. Zuvor erfolgten bereits Tests mit der Ladeinfrastruktur.
„Die Elektrifizierung der Linie 934 führt zu einer jährlichen Treibhausgasreduktion von 980 Tonnen CO2.“
Und das Ergebnis? Marc Schwarzer von der DVG hat das letzte Wort: „Die Elektrifizierung der Linie 934 führt zu einer jährlichen Treibhausgasreduktion von 980 Tonnen CO₂. Unter Annahme einer voraussichtlichen 12-jährigen Nutzungsdauer der Elektrobusse kumulieren sich die Einsparungen auf rund 11.800 Tonnen CO₂. Die jährlichen Stickoxidemissionen entlang des Linienverlaufs reduzieren sich um 99,9 Prozent von 5.867 auf 6 Kilogramm, die Feinstaubemissionen durch Verbrennungsvorgänge von 25 auf 1,8 Kilogramm. Nicht zuletzt sinken durch die Elektrifizierung der Linie 934 auch die Lärmemissionen.“
*Quelle: Duisburger Verkehrsgesellschaft
