Elektromobilität

Elektromobilität 2018-05-29T17:11:39+00:00

Elektrobusse in Hamburg

Die Verkehrsbetriebe Hamburg-Holstein GmbH (VHH) geht einen großen Schritt in Richtung Zukunft: Ab 2020 wird Norddeutschlands zweitgrößtes Busunternehmen, zumindest für das Hamburger Gebiet, ausschließlich E-Busse beschaffen. Ab 2030 soll in Hamburg die Umstellung auf Elektromobilität abgeschlossen sein.

Um die Entwicklung von Elektrofahrzeugen zu beschleunigen, kooperiert die VHH mit der Hamburger Hochbahn auf dem Gebiet der Erprobung von E-Antrieben. Doch auch mit der BVG in Berlin gibt es einen Austausch. Bereits am 30. August 2016 haben der Regierende Bürgermeister von Berlin, Michael Müller, und sein Amtskollege Olaf Scholz, Erster Bürgermeister der Freien und Hansestadt Hamburg, den Startschuss für eine gemeinsame Beschaffungsinitiative für emissionsfreie Linienbusse im ÖPNV gegeben. Vor dem Brandenburger Tor in Berlin unterschrieben die beiden Regierungschefs einen entsprechenden „Letter of Intent“. Dieser stellt eine gemeinsame Beschaffung von zusammen bis zu rund 200 Bussen pro Jahr durch die Verkehrsunternehmen VHH, HOCHBAHN und BVG in Aussicht. Für die Fahrzeughersteller schafft dies einen Anreiz, die Entwicklung emissionsfreier Linienbusse mit innovativen Antrieben stärker als bisher voranzutreiben.

Auf dem Weg zur Elektromobilität in Hamburg

Die VHH begreift das Zukunftsthema E-Mobilität auch als Chance in der Kunden- und Mitarbeiterkommunikation. Der Wandel zu einem e-mobilen Unternehmen wird daher auch kommunikativ umfassend begleitet. Dazu gehören unter anderem ein innovatives Busdesign, das unter Einbindung der VHH-Fahrgäste kreiert wurde.

Ebenso wichtig wie die Bereitstellung moderner, emissionsfreier und geräuscharmer Elektrobusse ist aber die Etablierung eines stabilen Regelbetriebs. Die VHH arbeitet derzeit mit Hochdruck an der Bereitstellung der dafür unabdingbaren Infrastruktur. Dazu gehören unter anderem neue Werkstätten und die Ladeinfrastruktur, aber auch geänderte Anforderungen an geschultes Fahrpersonal, ein intelligentes Betriebsleitsystem, eine tief greifende Digitalisierung und nicht zuletzt ein smartes Lademanagement.

Übersicht zu betrieblichen Softwarekomponenten und gängigen Schnittstellennormen
Übersicht zu betrieblichen Softwarekomponenten und gängigen Schnittstellennormen

Neue Elektrobus-Werkstatt als erster Meilenstein

Die VHH investiert rund zehn Millionen Euro in eine moderne Werkstatt auf dem Busbetriebshof in Bergedorf, die speziell auf die Wartung und Instandsetzung von Elektrobussen ausgelegt ist. Der rund 2.700 Quadratmeter große und 10 Meter hohe Hallenbau verfügt über insgesamt fünf Busspuren mit einer Länge von je 44 Metern. Diese Busspuren können doppelt belegt werden, also entweder mit zwei 12 Meter langen Standardbussen oder mit einem 18 Meter langen Gelenkbus. Die Busspuren sind außerdem so breit, dass die Arbeitssicherheitsanforderungen für Arbeiten an Hochvoltsystemen eingehalten werden können. Zusätzlich erlauben Dacharbeitsplätze und eine Kranbahn Arbeiten an den elektrischen Dachkomponenten.

Jeder Arbeitsplatz ist so ausgelegt, dass ein mobiles Ladegerät angeschlossen und der Bus bei Bedarf geerdet werden kann. Auch eine Batteriewerkstatt mit Möglichkeiten zur Lagerung, Ladung und Entladung sowie einfachen Montagetätigkeiten an der Batterie ist eingerichtet. Die Beleuchtung ist energiesparend in LED-Technik ausgelegt. Der Busbetriebshof in Bergedorf dient als Schablone für die übrigen elf Betriebshöfe der VHH, die nach und nach ebenfalls umgebaut werden sollen.

Geänderte Abläufe ermöglichen Einsparpotentiale
Geänderte Abläufe ermöglichen Einsparpotentiale
Die Ladeeinrichtung besteht aus einer Umrichtereinheit und entsprechenden Wallboxen zum Anschluss der Busse
Die Ladeeinrichtung besteht aus einer Umrichtereinheit und entsprechenden Wallboxen zum Anschluss der Busse

Installation der Ladeinfrastruktur

Parallel zum Werkstattbau laufen auf dem Busbetriebshof die Arbeiten zur Installation der Ladeinfrastruktur. Die VHH betritt an dieser Stelle Neuland und hat es sich zum Ziel gesetzt, möglichst schnell klare technische Grundlagen und Standards zu schaffen, an der das Unternehmen Infrastruktur und Betrieb ausrichten kann. Das Bergedorfer Ladekonzept für abschließend 137 Busse setzt auf eine Ladeinfrastruktur, die modular und skalierbar aufgebaut ist, also entsprechend der Fahrzeugbeschaffung erweitert werden kann und auch auf die übrigen VHH-Höfe mit ihren unterschiedlichen Betriebsgrößen anwendbar ist. Zudem soll sie einfach zu warten und kosteneffizient sein.

Die Basis der hofseitigen Stromversorgung bildet eine redundant ausgelegte Ringleitung, die durch eine Übergabestation an das Hamburger Stromnetz angebunden wird. An diese Ringleitung werden modular Standardtransformatoren (2.00 KVA) zur Versorgung von je 18 Bussen angeschlossen. Die Schnellladung mit Gleichstrom (DC) erfolgt über europaweit genormte Combo2-Stecker und dauert etwa drei Stunden. Nach eingehender Überprüfung der betrieblichen Prozesse und unter Berücksichtigung der baulichen Voraussetzungen der Hansestadt Hamburg hat sich die VHH für das System der Übernachtladung entschieden. Die Ladeeinrichtung selbst besteht aus einer Umrichtereinheit und entsprechenden Wallboxen zum Anschluss der Busse. Die Ladeeinrichtung soll dabei so aufgebaut sein, dass auch in Teillastbereichen ein Gesamtwirkungsgrad von größer als 90 Prozent erreicht wird.

Da die Fahrzeuge nicht überdacht abgestellt werden, müssen sie ausreichend vorkonditioniert werden. Die bestehenden Ladestandards bieten dafür bislang keine zufriedenstellende Lösung an. In Diskussion mit Fahrzeug- und Ladeinfrastrukturherstellern hat sich die VHH daher entschieden, zusätzlich eine Versorgung mit Wechselstrom (AC) zur Vorkonditionierung über den Combo2-Stecker anzubieten. Damit bleibt die VHH flexibel, um zukünftig sowohl die DC- als auch die energieeffizientere AC-Konditionierung anwenden zu können. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur fördert das Vorhaben mit 1,8 Millionen Euro.

Betriebliche IT neu gedacht

Auch die betriebliche IT muss neu gedacht werden: Denn die Steuerung der Ladeinfrastruktur kann nur in Abhängigkeit von anderen Betriebssystemen sowie der Strom- und Netzanbieter funktionieren. Ein smartes Lademanagement sollte beispielsweise den erwarteten Energiebedarf prognostizieren können, aktiv die Reichweiten der Fahrzeuge überwachen und im Bedarfsfall neu disponieren.

Das Lademanagement muss unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden, dazu zählen insbesondere:

  • Peak Shaving zur Begrenzung der Anschlussleistung an das öffentliche Stromnetz
  • Sicherstellen einer hohen Energieeffizienz der Ladung
  • Optimieren des Energiebezuges zur Reduktion von Einkaufspreisen
  • Gewährleisten einer ausreichenden betrieblichen Flexibilität
  • Schonendes Laden zur Erhöhung der Batterielebensdauer
  • Überwachen der Funktionsfähigkeit der Ladeinfrastruktur
  • Integration unterschiedlicher Ladetechnik und Fahrzeuge

Die VHH kooperiert bei der Erstellung des Lademanagements mit Stromnetz Hamburg, um von deren Erfahrungen beim Betrieb von Pkw-Ladesäulen in Hamburg als auch bei der Versorgung von Logistikern mit E-Fahrzeugen zu profitieren.

Verständnis für den E-Busbetrieb

Selbstverständlich muss auch die VHH-Belegschaft für die E-Mobilität fit gemacht werden. Neben veränderten Sicherheitsanforderungen und einer veränderten Technik benötigt es vor allem ein neues Verständnis dafür, wie ein E-Busbetrieb funktioniert. E-Busse müssen anders gefahren werden – das individuelle Fahrverhalten der Busfahrer*innen hat Einfluss auf den Energieverbrauch. All diesen neuen Herausforderungen begegnet die VHH mit einem intensiven Schulungsangebot sowie veränderten Ausbildungsinhalten. So werden bei der VHH schon seit einiger Zeit etwa Kfz-Mechatroniker*innen ausschließlich mit Schwerpunkt System- und Hochvolttechnik ausgebildet. Weitere Schulungsmaßnahmen im Bereich des Notfallmanagements werden aktuell mit der Feuerwehrakademie Hamburg abgestimmt. Erste Schulungen mit Berufsfeuerwehren haben bereits stattgefunden.

Der erste Elektrobus der VHH ging 2014 in den Linienbetrieb in Hamburg-Blankenese
Der erste Elektrobus der VHH ging 2014 in den Linienbetrieb in Hamburg-Blankenese

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