Zur Ergänzung des leistungsfähigen elektrischen Stadtbahnnetzes stellen Hybridbusse für die Dresdner Verkehrsbetriebe (DVB) einen sinnvollen Zwischenschritt auf dem Weg zum Elektrobusbetrieb dar. Die Herausforderung besteht heute in der Erweiterung rein elektrisch zurückgelegter Strecken. Das schont Ressourcen, reduziert Emissionen und steigert die Wirtschaftlichkeit.
Während die Entwicklung effizienterer Batterien weltweit in vollem Gang ist, verfolgen Wissenschaftler der Technischen Universität Dresden (TUD) und Fachleute der DVB im Rahmen des  Projektes „Pilotlinie 64“ gemeinsam zwei andere vielversprechende Ansätze. Zum einen muss die im Bus vorhandene Energie besser genutzt werden. Zum anderen soll die Fahrzeugmasse verringert werden. Wenn bei den „Energiefressern“ wie Heizung, Lüftung und Klimatisierung Strom eingespart wird, kann der Bus längere Strecken elektrisch fahren. Ohne den Dieselmotor für die Nachladung zu starten. Diese Forschungen werden auch von den Fahrzeugherstellern mit großer Spannung verfolgt.

Erstmalig im Bus eingebaut: Die Luft-Wärmepumpe

Was Hausbesitzer schon lange kennen, findet jetzt auch bei einem DVB-Linienbus vom Typ MB-Citaro G BlueTec Hybrid Anwendung: Das Prinzip der umweltfreundlichen Luft-Wärmepumpe. Diesen Stand der Fahrzeugtechnik kann man deutschlandweit bisher nur in Dresden finden. Neben dem Antrieb ver-brauchen Heizung, Lüftung und Kühlung die meiste Energie im Bus. Schon in der Übergangszeit wird im Wagen geheizt, im Winter noch mit einer Heizöl-Zusatzheizung. Im Vergleich zu Dieselbussen, deren ständig laufender Motor mit viel Hubraum eine größere Energiemenge zur Heizung liefert, verbrau-chen Hybridbusse mit ihren kleinen nur zur Nachladung der Batterien bestimmten Maschinen im Win-ter knapp zehn Liter Heizöl pro 100 Kilometer – etwa sieben Mal mehr als ein Dieselbus. Viel Potenzial, um Energie zu sparen. Die nun eingebaute vollelektrisch betriebene Anlage der Firma Spheros entzieht der Außenluft Wärme, die zur Heizung des Fahrgastraums benutzt wird. Es gibt keinen Unterschied hinsichtlich der Behaglichkeit im Passagierraum. Eine Zusatzheizung mit Heizöl oder – ebenfalls als Gegenstand der aktuellen Forschung – Infrarotstrahlern ist dann nur noch bei tiefen Temperaturen nötig. Im Sommer ergibt sich der umgekehrte Effekt. Die Wärmepumpe wirkt als Klimaanlage und kühlt den Fahrgastraum angenehm ab. Umweltfreundlich, elektrisch und bei Bedarf abschaltbar. Allein beim Heizöl rechnen die Wissenschaftler mit einer Einsparung zwischen 10 und 20 Prozent.

Gut eingeprägt: Steuersoftware denkt schon voraus

Seit November 2014 fährt der von den Wissenschaftlern mit 117 zusätzlichen Sensoren verdrahtete Hybridbus auf der Linie 64 durch die sächsische Landeshauptstadt. Die Geber erfassen Daten wie Tem-peraturen, Drücke, Durchflüsse, Ströme, Spannungen und Helligkeiten. Außerdem wird durch GPS-Ortung die jeweilige Position des Busses festgehalten. Das dient dem Abgleich mit äußeren Einflüssen und der Streckentopografie. Auf Basis der gesammelten Sensordaten haben die Wissenschaftler ein linienbezogenes Programm geschrieben. Beispielsweise erkennt die Software die Zahl der Fahrgäste im Bus und schaltet die Innenraumheizung ab, wenn sie nicht benötigt wird. Ebenso denkt die Steuerung schon voraus. Die Software kennt die Strecke und kann so Nebenverbraucher anhand der Topografie ein- oder ausschalten. Zum Beispiel weiß das System genau, wann ein Gefälle mit hohem elektrischem Nachladepotenzial durch Energierückgewinnung befahren wird. Zunächst bis zum Sommer 2016 wird das Programm ausgiebig getestet und bei Bedarf weiter präzisiert.

Weltneuheit: Karbon-Aluminium-Felge als Prototyp für Omnibusse        

Weniger Gewicht bedeutet beim Hybridbus weniger Energie und damit eine größere Reichweite im elektrischen Betrieb. Viel Masse lässt sich an den Rädern einsparen – immerhin haben Gelenkbusse mit einer normalen und zwei Zwillingsachsen bis zu zehn davon. Basis für die Masseeinsparung bildet eine hocheffiziente hybride Mischbauweise aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen für das Fel-genbett und dem Leichtmetall Aluminium für den Radstern. Gemeinsam mit ThyssenKrupp Carbon Components GmbH in Kesselsdorf haben die TUD-Forscher alle Bestandteile der innovativen Felge im Freistaat Sachsen hergestellt und zum kompletten Rad montiert. Für die Nutzfahrzeugbranche erreicht diese hybride Felge, die etwa je zur Hälfte aus Karbon und Aluminium besteht, eine neue Leichtbaudimension. Bei deutlich unter 20 Kilogramm ist sie mehr als 50 Prozent leichter als eine herkömmliche Stahlfelge. Ein Gelenkbus mit zehn Rädern wiegt dadurch immerhin rund 250 Kilogramm weniger. Mit der Masseeinsparung ist das Leichtbaurad für Nutzfahrzeuge eine echte Weltneuheit „Made in Saxony“.
Momentan befinden sich die ersten Prototypen der Verbundfelge zu Belastungs-, Festigkeits- und Ermüdungstests auf den Prüfständen. Bis zum Ende des Projektzeitraumes Ende Juli 2016 sollen alle erforderlichen Genehmigungen und die TÜV-Zulassung eingeholt sein, so dass das Leichtbaurad für den Pilotbetrieb auf der Linie 64 zum Einsatz kommen kann.

Schaufenster Elektromobilität

Die Bundesregierung hat im April 2012 vier Regionen in Deutschland, darunter die Freistaaten Bayern und Sachsen, als „Schaufenster Elektromobilität“ ausgewiesen.
Ein Schwerpunkt des „Schaufensters Bayern-Sachsen ELEKTROMOBILITÄT VERBINDET“ ist die Weiterentwicklung der Elektromobilität einschließlich Fahrzeugtechnik und Energiesystemen. Das Dresdner Projekt „Pilotlinie 64“ hat ein Volumen von rund 4,5 Millionen Euro. Es ist eines von insgesamt 40 Vorhaben in den beiden Bundesländern. Koordiniert durch die Sächsische Energieagentur – Saena GmbH wird es mit 4,2 Millionen Euro durch den Freistaat Sachsen unterstützt.

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