Regio CITADIS verbindet Stadt und Land

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Grundkomponenten hybrider Antriebssysteme
Hauptaggregat Energiespeicher Radantrieb
Verbrennungsmotor
Gasturbine
Motor mit äußerer
Verbrennung
Externe
Stromversorgung
Brennstoffzelle
Batterie
Senkung des Kraftstoffverbrauchs. Die
Schaltstrategie des Automatikgetriebes
legt fest, wann welche Leistung
vom Motor abgerufen wird. Je nach
Schaltstrategie und Fahrprogramm
kann dieser Leistungsabruf variieren,
was den Kraftstoffverbrauch signifikant
beeinflusst. Getriebe für Stadtbusse haben
heute bis zu sechs Fahrprogramme
verfügbar, zwischen denen jedoch nicht
jederzeit gewechselt werden kann, da
das Schaltprogramm eines Getriebes
in der Regel festgelegt ist. Benötigt der
Bus für seine Strecke auch nur einmal
den „Power-Modus“ – etwa weil eine
Steigung zu bewältigen ist – wird der
Bus auf den flachen Streckenabschnitten
nicht im verbrauchsgünstigsten Gang
betrieben. Mit einer geländeabhängigen
intelligenten Schaltstrategie wird indes
je nach Anforderung der Strecke das
passende Fahrprogramm automatisch
aktiviert. Im Vergleich zu Fahrzeugen
mit fest eingestellten Normal- oder Power-Programmen
ermöglichen adaptive
Schaltprogramme, die bedarfsgerecht
das geeignetste Schaltprogramm in Abhängigkeit
der jeweiligen Fahrsituation
einstellen, eine Verbrauchssenkung und
damit weitere CO2-Senkung von im Mittel
5 Prozent und bauen den systembedingten
ÖPNV-Vorteil noch weiter aus.
e) Hybridtechnik
Ebenfalls unabhängig von der Art der
Hauptantriebsquelle und des Kraftstoffsystems
bietet sich die konsequente
Hybridisierung des Antriebsstranges
als Hoffnungsträger für Klimaschutz,
Luftreinhaltung und Ressourcenschonung
an. Dabei muss die Schlüsseltech-
54 Nahverkehr 2010
Interface
Hydraulischer
Speicher
Pneumatischer
Speicher
Schwungmassenspeicher
Batterien
Hochleistungskondensatoren
Elektrodynamische
Energiespeicher
(Spulen)
Interface
Schaltgetriebe
Automatikgetriebe
Hydraulisches
Getriebe
Planetengetriebe
Elektromotor und
Getriebe
Radnabenmotor
nologie „Hybrid“ für Linienbusantriebe
auch unter den Rahmenbedingungen
des liberalisierten Verkehrsmarktes in
Verbindung mit rückläufiger öffentlicher
Kofinanzierung ökonomisch umsetzbar
sein. Im liberalisierten Verkehrsmarkt
ist eine ausreichende öffentliche
Förderung für die Erschließung der
signifikanten Umweltvorteile – zumindest
bis zum Erreichen einer betrieblichen
Serienreife für diese Technik, die
noch nicht erreicht ist – unverzichtbar
(Abb. 9). Konsequenterweise wird das
Bundesumweltministerium (BMU) im
Rahmen einer zukunftsorientierten Politik
den Einsatz moderner Hybridbusse
mit anspruchsvollen Umweltstandards
im öffentlichen Personennahverkehr
(ÖPNV) voranbringen und hat als Teil
seiner Klimaschutzinitiative ein Projekt
„Hybrid-Busse für einen umweltfreund-
lichen ÖPNV“ ausgelobt, das mit Mitteln
aus dem BMU-Umweltinnovationsprogramm
und dem Konjunkturpaket II gefördert
wird. Daneben fördern auch das
Bundesministerium für Verkehr, Bau und
Stadtentwicklung (BMVBS) im Rahmen
von 8 Elektromobilitäts-Modellregionen
und der Verkehrsverbund Rhein-Ruhr
(VRR) in eigenen Projekten die Vorserienerprobung
der Hybridtechnik. Auch
einzelne Bundesländer, wie Bayern im
IDEAS-Projekt, engagieren sich in der
Hybridbusförderung. Neben den mit der
Hybridisierung angestrebten Primärzielen
„Kraftstoffeinsparung“ und „Emissionsvermeidung“
ist für den ÖPNV auch
das Sekundärziel „weitere Verbesserung
des Vorsprungs gegenüber dem Individualverkehr“
von Bedeutung.
Gerade Linienbusse eignen sich wegen
ihres häufigen Bremsens und Anfahrens
für die Hybrid-Technologie, weil hier
signifikant Bremsenergie zurück gewonnen
werden kann. Rund 35 Bremsungen
aus einer Geschwindigkeit von 50 km/h
bei einem Linienbus mit mittlerer Besetzung
von 19,5 Prozent ermöglichen die
Rückgewinnung von einem Liter DK. Da
die kinetische Energie im Quadrat der
Fahrzeuggeschwindigkeit wächst, würden
bereits 13 Bremsungen aus 80 km/h
ausreichen, um einen Liter DK zu rekuperieren
(Abb. 10).
Die Konfiguration der in Abb. 11 gezeigten
Grundkomponenten kann in verschieden
Hybridkonzepten erfolgen, die
spezifische Vor- und Nachteile aufweisen.
Während der serielle Hybrid durch
die rein elektrische Energieübertragung
von Hauptaggregat und Energiespeicher
zu den elektrischen Fahrmotoren die
Hoffnungsträger: Hybridtechnik – Konzeptüberblick
Serieller Hybrid
Parallelhybrid
Mischhybrid
(kombiniert)
Quelle: Fraunhofer IVI, 2007
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VM
VM
VM
GNLE
GN
K
LES
LES
GN/M
S
LE/LES
K
S
S
M
LE
K
M
G
G
G
mechanisch
elektrisch
VM Verbrennungsmotor
GN Generator
LE Leistungselektronik
LES Leistungselektronik
Speicher
M Elektromotor
G Getriebe
K Mechanische
Kupplung
S Energiespeicher