Doppelgelenk-Elektrobusse von HESS/Vossloh Kiepe ...
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Hess Hybrid.qxp 28.8.2007 14:35 Seite 18<br />
Etwas Geschichte: Swisstrolley 1<br />
1991 wurde in Zürich <strong>von</strong> einem Konsortium unter der Federführung <strong>von</strong><br />
Mercedes-Benz (Schweiz) AG mit den Partnern NAW, ABB und <strong>HESS</strong> in<br />
Zusammenarbeit mit Alusuisse-Lonza Services der Obus-Prototyp Swisstrolley<br />
1 vorgestellt. Der Vorderwagen war niederflurig, der Hinterwagen<br />
mittelflurig. Er wurde <strong>von</strong> zwei ABB-Gleichstrommotoren <strong>von</strong> 84 kW angetrieben<br />
und <strong>von</strong> ABB-GTO-Choppern gespeist [1]. Das Fahrzeug fuhr in<br />
der Schweiz Probe und es wurden 13 Stück nach Genf mit Gleichstromund<br />
fünf mit Drehstrommotoren, alle <strong>von</strong> Siemens, nach La Chaux-de-<br />
Fonds verkauft. Der Prototyp endete in Biel. Dann bestellte Basel zwölf<br />
Neoplan N 6020 mit MM-Vierrad-Antrieb und Zürich und Winterthur 43<br />
+ 15 MB O 405 GTZ mit Chopper-Ausrüstungen <strong>von</strong> ABB und einem DHM-<br />
Hilfsantrieb auf der Achse 2. Marktführer ABB beendete seine Trolleybusaktivitäten<br />
nach der Auslieferung in 1994 [2].<br />
Volvo, Siemens und <strong>HESS</strong> entwickelten darauf einen Trolleybus mit Siemens<br />
Elfa-Antrieb der Achsen 2 und 3 auf Volvo B10LA [3] und boten das<br />
Fahrzeug 1995 den TPL, Lausanne, an, die 50 Fahrzeuge ausgeschrieben<br />
hatten. Hier schien MB mit dem O 405 GNTD mit vier radnahen ZF-Antrieben<br />
das Rennen zu machen. Die TPL machten aber den Auftrag abhängig<br />
<strong>von</strong> einem eventuellen Erfolg der <strong>von</strong> den VBZ bestellten fünf Exemplaren.<br />
Daraus wurde nichts. Das erste Fahrzeug fährt seit 2005 als<br />
Versuchsträger in Berlin [8]. Die TPL kauften 28 Duobusse bei Neoplan/<br />
Schaltbau, die inzwischen zu Neoplan zurückgekehrt sind. Budapest soll<br />
Interesse haben. Überraschend zog sich auch Siemens 1995 aus dem<br />
Obusgeschäft zurück.<br />
1996 gab es in Westeuropa nur noch <strong>Kiepe</strong> und Alstom als Lieferanten<br />
<strong>von</strong> Obusausrüstungen. Bald darauf gab auch Alstom diese Ambition auf<br />
und beschränkte sich auf E-Ausrüstungen für Civis und Cristalis <strong>von</strong> Irisbus.<br />
18<br />
FAHRZEUG & TECHNIK<br />
<strong>Doppelgelenk</strong>-<strong>Elektrobusse</strong> <strong>von</strong><br />
<strong>HESS</strong>/<strong>Vossloh</strong> <strong>Kiepe</strong><br />
<strong>von</strong> Harry Hondius, Dipl.-Ing. ETHZ, Beaufays, Belgien<br />
19. Spielend fährt man mit dem <strong>Doppelgelenk</strong>-Hybrid durch die mittelalterliche Zuger Innenstadt Aufnahme: ZVB<br />
Die Fahrzeuge <strong>von</strong> <strong>HESS</strong> und die Rolle <strong>von</strong> <strong>Kiepe</strong><br />
Von 1997 bis 2007 bekam (<strong>Vossloh</strong>) <strong>Kiepe</strong> folgende 975 Trolleybusausrüstungen<br />
in Auftrag:<br />
299 <strong>von</strong> Neoman (MAN, Neoplan oder ÖAF)<br />
258 <strong>von</strong> New Flyer, Winnipeg (Kanada)<br />
152 <strong>von</strong> <strong>HESS</strong>, Bellach (Schweiz)<br />
137 zusammen mit Van Hool<br />
104 <strong>von</strong> MB, Hispana<br />
19 <strong>von</strong> Volvo<br />
6 <strong>von</strong> APTS (Niederlande)<br />
Wir beleuchten hier die Zusammenarbeit mit Carrosserie <strong>HESS</strong> AG, Bellach<br />
(Schweiz).<br />
Swisstrolley 2, 3 und Megatrolley<br />
NAW und <strong>HESS</strong> entwickelten 1996 mit <strong>Kiepe</strong> die einmotorige Drehstrom-<br />
Variante Swisstrolley 2 (BGT-N2) mit Antrieb der Achse 2 <strong>von</strong> vorne, und<br />
einem durchgehenden, niederflurigen Mittelgang. Mit einem Skoda-Motor<br />
<strong>von</strong> 155 kW, rechts hinter der Türe II untergebracht, und einem Kirsch-<br />
Aggregat <strong>von</strong> 45 kW, links unter Sitzen in Wagenteil (WT 2), wog er 16,8<br />
t. Insgesamt erhielten ab 1997 Biel zehn und Bern 20 solcher Fahrzeuge<br />
und Fribourg neun auf MAN-Chassis NGT204 F, mit einem Skoda-Motor<br />
<strong>von</strong> 220 kW und das erste Mal mit einem Vorlegegetriebe <strong>von</strong> Skoda (i =<br />
1:1,85) zur Schonung der Antriebsachse. Ein MAN-Euro-3-Antriebsaggregat<br />
<strong>von</strong> 206 kW machte aus dem Fahrzeug einen Duobus. Leergewicht<br />
18,9 t. Die Zusammenarbeitet zwischen <strong>Kiepe</strong> und <strong>HESS</strong> ermöglichte<br />
auch, auf Initiative <strong>von</strong> <strong>Kiepe</strong> als Generalunternehmer, auf einem MAN-<br />
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1. Swisstrolley 3 in Genf Aufnahmen ohne Vermerk: H. Hondius<br />
2. Swisstrolley 3 in Zürich, Hinterwagen<br />
Chassis A 53 sechs Midi-Obusse nach Lyon zu liefern und damit die Obuslinie<br />
6 zu retten.<br />
FAHRZEUG & TECHNIK<br />
3. Megatrolley in Genf, bei vollem Lenkeinschlag im Btf. Jonction<br />
4. Megatrolley Genf, <strong>von</strong> vorn nach hinten<br />
4. Megatrolley Genf, <strong>von</strong> vorn nach hinten 20. ZVB, Innenraum <strong>von</strong> vorn nach hinten. 28 der 58<br />
Sitze sind podestfrei.<br />
Als die EvoBus-Tochter NAW in Arbon 2002 ihre Produktion einstellte,<br />
wurde das Know-how der Swisstrolley-Fahrgestelle an die Firma Carros-<br />
21. ZVB, Einstieg mit Fahrerkabine<br />
stadtverkehr 10/07 (52. Jahrgang) 19
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5. Megatrolley der VBZ in Zürich Aufnahme: VBZ<br />
serie <strong>HESS</strong> AG in Bellach übertragen. Einige NAW-Ingenieure in Arbon<br />
wurden <strong>von</strong> der Firma Rücker, Wiesbaden, in einer neuen Filiale in Arbon<br />
übernommen und haben zusammen mit <strong>HESS</strong> die dritte Generation des<br />
Swisstrolley (NGT N3) entwickelt. Es handelt sich um einen zweimotorigen<br />
Gelenktrolley, der in Luzern (zehn), Genf (38, Abb. 1), Zürich (18, Abb.<br />
2) und Biel (zehn Exemplare) fährt bzw. bestellt wurde. <strong>HESS</strong> wurde damit<br />
vom Carrosier zum Bushersteller [6]. Die Elektromotoren befinden sich<br />
rechts vor der Achse 2 und links hinter der Achse 3. Das Hilfsaggregat <strong>von</strong><br />
20<br />
FAHRZEUG & TECHNIK<br />
Deutz/Kirsch ist im WT 2 links vor der Achse 3 untergebracht. Die Leistung<br />
beträgt 58 kW/50 kW. Luzern erhielt eine IVECO-95-kW-Ausführung, die<br />
im Heck platziert ist. In Genf und Zürich kann man damit 25 km/h fahren,<br />
in Luzern 60 km/h. Gewicht 19 t. In Zürich verbraucht der Swisstrolley 3<br />
288 kWh/100 km.<br />
2003 wurde ein bestehender, zweimotoriger NAW/<strong>HESS</strong>/Siemens-<br />
Swisstrolley 1 aus 1994 der TPG, Genf, um ein weiteres Gelenk zu einer<br />
24-m-Ausführung verlängert. Dieses Fahrzeug hat doppelbereifte und angetriebene<br />
Achsen 2 und 3 und gelenkte Einfachachsen 1 und 4 [6]. Es<br />
wurde sehr ausführlich auf der Linie 10 in Genf und auch in Zürich erprobt.<br />
Genf bestellte daraufhin zehn zweimotorige Megatrolleys 3 (Abb.<br />
3, 4) bei <strong>HESS</strong>/<strong>Vossloh</strong> <strong>Kiepe</strong> und Zürich erteilte nach erfolgreichen Versuchen<br />
in 2006 (Abb. 5) einen Auftrag über 17 Stück, gefolgt <strong>von</strong> Luzern<br />
mit drei Exemplaren [7]. Beim Megatrolley werden die Achsen 2 und 3<br />
rechts <strong>von</strong> vorne angetrieben, das Deutz/Kirsch-Hilfsaggregat (58 kW/50<br />
kW) ist in WT 2 links untergebracht. Luzern hat eine IVECO-Ausführung<br />
<strong>von</strong> 95 kW (Abb. 7), die wie beim Swisstrolley 3 dieser Stadt im Heck platziert<br />
ist. Die Genfer und Luzerner Fahrzeuge weisen Skoda-Motoren <strong>von</strong><br />
160 kW auf (Abb. 6). Ab Zürich werden TSA-Motoren mit der gleichen<br />
Dauerleistung, aber 210 kW Nennleistung verwendet. Bei <strong>Vossloh</strong> <strong>Kiepe</strong><br />
weist jeder Motor immer seinen eigenen IGBT-Wechselrichter auf.<br />
Konstruktives<br />
Swisstrolley 3 und der Megatrolley 3 benutzen, wie alle <strong>HESS</strong>-Produkte,<br />
das Co-Bolt-Aufbausystem, das die Firma <strong>HESS</strong> seit vielen Jahren verwendet<br />
und perfektionierte. Es besteht aus Strangpressprofilen. Sämtliche<br />
Knotenverbindungen sind ähnlich dem Alusuisse-System M 5438<br />
MS1: Maßskizze Megatrolley Abbildung: Hess<br />
MS2: Maßskizze Megahybrid Abbildung: Hess<br />
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Hess Hybrid.qxp 28.8.2007 14:39 Seite 21<br />
Typ Hybrid Trolley (VBZ)<br />
Baujahr 2007 2007<br />
Anzahl Fahrzeuge 1 17<br />
Kleinster Kurvenradius (m) 12 12<br />
Bodenfreiheit (mm) ca. 150 ca. 150<br />
Steigfähigkeit (%) 12 12<br />
Mechanischer Teil<br />
Länge (mm) 24.664 24.664<br />
Breite (mm) 2550 2550<br />
Höhe (mm) ca. 3440 ca. 3440<br />
Stehhöhe (mm) 2300 2300<br />
Überhang vorn/hinten (m) 2,73/2,68 2,73/2,68<br />
Freilaufwinkel vorn/hinten (°) 8/7 8/7<br />
Radstand WT 1, WT 2, WT 3 (mm) je 5845/6698/6710<br />
Bodenhöhe (mm) 360 360<br />
Einstiegshöhe (mm) 327 327<br />
Niederfluranteil (%) 100 (Stehfläche) 100 (Stehfläche)<br />
Kneeling (mm) ca. 60 ca. 60<br />
Leergewicht (t) ca 26,3 ca 24,1<br />
zugel. Gesamtgewicht (t) 39,5 38,1<br />
Türen, AnzahlxTyp 1xIST/3xSST 1xIST/4xSST<br />
Türen-Hersteller FBT FBT<br />
Lichte Weite (mm) 4 x1200 1x900, 4x1200<br />
Türen/Wagenlänge (mm/m) 194,6 231<br />
Lichte Höhe (mm) 1950 1950<br />
Gangbreite zw. Radkästen (mm) 530 530<br />
Gangbreite im Gelenk (mm) 1350 1350<br />
Sitzbreite (mm) 420 420<br />
Distanz der Sitze (mm) mind. 650 mind. 650<br />
Räder, Achsen, Bremsen<br />
Reifen Achse 1 305/70 R 22.5 305/70 R 22.5<br />
Reifen Achsen 2 und 3 275/70 R 22.5 275/70 R 22.5<br />
ausgeführt. <strong>HESS</strong> war der exklusive Lizenznehmer für die Schweiz. Das System<br />
besteht aus gegossenen Knotenecken, der Klemmplatte mit Gewinde<br />
und den Schrauben, die mit Zweikomponenten-Klebstoff festgedreht<br />
werden. Die Seitenwände sind aus Verkleidungsprofilen (Abb. 8). Volgren<br />
in Australien und Gillig in den USA verwenden das Co-Bolt-System.<br />
Wright und Scania für den Omnilink gebrauchen das Alusuisse-System.<br />
Der Trolleybusrahmen ist ein verstärkter Leiterrahmen (Abb. 9). Der Aufbau<br />
ist für eine Lebensdauer <strong>von</strong> 20 Jahren konzipiert. Vorn und hinten<br />
werden MB-Starrachsen samt Lenkanlage (Abb. 10) verwendet, die Achsen<br />
2 und 3 sind MB-Ausführungen mit der Portalachse ZF-AV 132 80C,<br />
bei der Achse 2 (Abb. 11) ohne, bei der Achse 3 mit Wankstütze. Die Achse<br />
4 wird vom Gelenk 2 aus über Stangen gelenkt. Der Wendekreis des Megatrolleys<br />
beträgt 24 m (Maßkizze 1). Das Hübner-Gelenk (Abb. 12) wird<br />
beim Rückwärtsfahren automatisch arretiert. Die vier Schwenk-Schiebetüren<br />
und die vordere Innenschwenktüre stammen <strong>von</strong> der <strong>HESS</strong>-Tochter<br />
FBT, haben eine lichte Weite <strong>von</strong> 1250 mm, schwächen aber das Dach<br />
nicht. Die nicht klimatisierten Ausführungen weisen eine Doppelvergla-<br />
FAHRZEUG & TECHNIK<br />
Technische Daten der <strong>Doppelgelenk</strong>fahrzeuge<br />
Typ Hybrid Trolley (VBZ)<br />
Reifen Achse 4 385/55 R 22.5 315/70 R 22.5<br />
Dynam. Raddurchm. (mm)1006/973/1001 1006/973/1016<br />
Spurbreite Vorderachse (mm) 2101 2101<br />
Spurbr. Hinterachse (mm)1834 (Zwilling) 1834 (Zwill.)<br />
Raddruck (bar) 8,5/9,0 8,5/9,0<br />
Größte zul. Achslast (t) 7,5/13/13/9 7,5 /13/13/8,6<br />
Anzahl Achsen 4 4<br />
Anzahl pro Achse/Durchm. Bremssch. (mm)<br />
Antriebssystem<br />
je 2<br />
Dieselmotor Scania DC918 Deutz BF 4L2011<br />
Inhalt (l) 8,9 3,109<br />
Leistung bei Drehzahl (kW/U/min.)228/1800 58,1/2800<br />
Diesel-Tankinhalt (l) 300 40<br />
Fahrbereich m. vollen Tanks (km)± 400 > 37<br />
Permanent- Kirsch PME 315/45<br />
magnetgenerator Kirsch PME 50/250/80 APU<br />
Leistung bei Drehzahl (kW/U/min.)190/1800 50/2800<br />
Ultracap, Hersteller Maxwell ––<br />
Leistung/Dauer (kW/s) 240/15 ––<br />
Max. abzugebende Energie (kWh) 1,0 ––<br />
Gewicht inkl. Regelung (kg) ± 400 ––<br />
Kühlung Fahrtwind ––<br />
Anzahl Asynchronelektromotoren 2 2<br />
Hersteller Škoda, Plzen TSA, Wien<br />
Kühlung fremdbelüftet fremdbelüftet<br />
Achsgetriebe ZF ZF<br />
Übersetzungsverhältnis 9,817 9,817<br />
Max. Leistung b. Anfahren (kW) 2x160 2x210<br />
Dauerleistung (kW) 2x160 2x160<br />
Max. Drehzahl (U/min.) 4440 3628<br />
Max. Drehmoment Motorwelle 2x1270 2x1390<br />
Typ Hybrid Trolley (VBZ)<br />
bzw. Getriebe beim Anfahren (Nm)<br />
Max. Drehmoment Motorwelle 2x980 2x980<br />
bzw. Getriebe, Betriebsbremse (Nm)<br />
Motorgewicht (kg) 535 480<br />
Wechselrichter/Anzahl <strong>Kiepe</strong> DPU/2 <strong>Kiepe</strong> DPU/2<br />
Kühlung forcierte Luft forcierte Luft<br />
Leistung Wechselrichter (kW) 2x160 2x210<br />
Höchstgeschwindigkeit (km/h) 80 65<br />
Statischer Wechselrichter:<strong>Kiepe</strong> BNU <strong>Kiepe</strong> BNU<br />
Leistung: 400 V, 50 Hz (kW) 20 20<br />
Leistung: 24 V (kW/A) 8/280 8/280<br />
Wechselrichter Klima 440 V AC (kVA)2x 20 2 x 20<br />
Batterie-Typ<br />
Spannung (V) 24 24<br />
Leistung (Ah)<br />
Bremssysteme<br />
Rekuperations/Widerstandsbremse<br />
Rekuperation in Speicher und Wasserheizung<br />
Rekuperation ins Netz und Wasserheizung<br />
Bremswiderstände, Ort, Anzahl, Kühlg.<br />
Dach, 2, konvektionsgekühlt<br />
Dach, 2, konvektionsgekühlt<br />
Pneumatische Bremse Wabco Wabco<br />
Kapazität und spezifische Zahlen<br />
Sitzplätze 59 62<br />
Stehplätze (6/m²) 121 138<br />
Insgesamt zugelassene Personen 180 200<br />
Leerwicht/Fläche (kg/m²) 392 383<br />
Leergewicht/Sitzplatz (kg) 453 389<br />
Leistung*/Leergewicht (kW/t) 7,2 13,3<br />
*Leistung des Generators<br />
sung auf, die klimatisierten sind einfach verglast. Die Fenster sind verklebt.<br />
Abbildung 13 zeigt das Dachgelenk und die Abbildungen 14 und 15 die<br />
modularen <strong>Kiepe</strong>-Dachausrüstungen des Megatrolleys für Luzern. Die<br />
Batterie ist unter einem Sitz untergebracht und <strong>von</strong> außen zugänglich.<br />
Der 600-V-DC-Kreis bleibt auf die doppelisolierten Dachcontainer beschränkt,<br />
mit Ausnahme der <strong>HESS</strong>-Wasser-Konvektions-Speicher-Heizung,<br />
die direkt mit 600 V DC gespeist wird. Der Bordnetzumrichter (BNU)<br />
liefert Strom:<br />
für die Servolenkungspumpe beim Wegfahren. Fährt das Fahrzeug, wird<br />
die Pumpe vom Traktionsmotor aus angetrieben,<br />
an den Bremskompressor,<br />
in den Fahrzeugen für Genf, Luzern und Biel an die Fahrerklimaanlage,<br />
für den 24-V-DC-Kreis.<br />
6. Megatrolley Luzern, Skoda-Fahrmotor mit Lüfter 7. Megatrolley Luzern, IVECO/Kirsch-Dieselaggregat mit 95 kW Leistung<br />
stadtverkehr 10/07 (52. Jahrgang) 21
Hess Hybrid.qxp 28.8.2007 14:40 Seite 22<br />
8. Swisstrolley 3 Luzern, WT 1 und 2, Achse 2, Co-Bolt-Schraubbauweise<br />
9. Swisstrolley, Detail Leiterrahmen und Co-Bolt-Bauweise<br />
10. Swisstrolley, MB-Vorderachse<br />
Die Thermoking-Klimaanlagen in Luzern (Megatrolley) und Zürich<br />
(Swiss- und Megatrolley) werden je über eigene Wechselrichter 600 V<br />
DC/440 V 3AC gespeist.<br />
Zwei Motoren?<br />
Wer die Geschichte der Gelenkobusse in der Schweiz seit 1961 betrachtet,<br />
stellt ein Wechselbad zwischen ein- und zweimotorigen Varianten<br />
fest. Brauchen der Gelenktrolley und der Megatrolley einen Zwei-Motorenantrieb?<br />
Als die VBZ 1957 den ersten 16 x 2,4 m messenden Gelenktrolleybus<br />
kauften, war er bei 14,9 t Leergewicht mit zwei 103-kW-Motoren<br />
ausgestattet. Es folgten bis 1964 32 Stück, in Genf 21, ebenso in<br />
22<br />
FAHRZEUG & TECHNIK<br />
Winterthur 20 und Schaffhausen fünf. Dann kam 1974 der VST-Trolleybus,<br />
18 x 2,5 m, 15,5 t, dessen Achse 2 <strong>von</strong> einem 147-kW-Motor angetrieben<br />
wurde [9]. (VST steht für den Verband schweizerischer Transportunternehmungen<br />
des öffentlichen Verkehrs, heute VÖV). Lieferungen<br />
gingen nach Basel, Bern, Genf, Neuenburg und Zürich, insgesamt 113<br />
Stück inklusive die Lausanner Zweiachser, die einen Beiwagen zogen.<br />
Dann schlug das Pendel in der Schweiz wieder Richtung Zwei-Motoren-<br />
Antrieb. Genf, Neuenburg, Schaffhausen und St. Gallen beschafften die<br />
letzten Hochflur-Trolleys mit zwei Gleichstrommotoren. Winterthur kaufte<br />
in der Niederflur-Ära zehn Solaris-Urbino 18 mit einem Motor und La<br />
Chaux-de-Fonds drei mit zwei Motoren.<br />
11. Swisstrolley, MB-Achse 2 ohne Wankstütze<br />
12. Swisstrolley, Hübner-Gelenk<br />
13. Megatrolley Luzern, Gelenk, Blick im Dachbereich<br />
stadtverkehr 10/07 (52. Jahrgang)
Hess Hybrid.qxp 28.8.2007 14:41 Seite 23<br />
Braucht man den Zweimotorenantrieb? Eine Ansichtssache und Geldfrage.<br />
In Lausanne mit großen Steigungen kann man täglich die Trolley-<br />
Anhängerzüge beobachten, mit einer <strong>von</strong> vier Achsen angetrieben. In Aachen<br />
und Lüttich, wo AGG 300 <strong>von</strong> Van Hool fahren, fährt man auch im<br />
Winter auf den Steigungen. Die Nachteile sind das höhere Gewicht und<br />
der Preis. Kostet ein einmotoriger Trolleybus mit Hilfsaggregat etwa<br />
550.000 EUR [10], so schlägt die klimatisierte, zweimotorige Variante für<br />
Zürich mit 1.170.000 CHF oder 715.000 EUR zu Buche. Die Vorteile sind<br />
das bessere Adhäsionsverhalten, stabiler Lauf, gleichmäßige und geringere<br />
Reifenabnützung, hoher verschleißfreier, dynamischen Bremsgrad und,<br />
bei Niederflurfahrzeugen am wichtigsten, die Schonung der Antriebsportalachsen.<br />
Außerhalb der Schweiz kennt nur Cristalis <strong>von</strong> Irisbus/Alstom<br />
Vierradantriebe. Wenn schon Zweimotorenantrieb, dann beim Megatrolley,<br />
da sind die Adhäsionsvorteile deutlich größer als beim 18-m-Trolley;<br />
hier kann man auch die höhere Leistung, um die gut 5 t Mehrgewicht im<br />
Vergleich zum Swisstrolley 3 flott beschleunigen zu können, gut gebrauchen.<br />
Hier ist der Zweimotorenantrieb funktionell angebracht. Die Megatrolleys<br />
für Zürich kosten 1,7 Mio CHF oder 1,04 Mio EUR.<br />
Die Megatrolleys werden auf der 10,6 km langen Genfer Trolleybuslinie<br />
10, Aéroport-Cornavin-Bel-Air-Cité Nouvelle, eingesetzt, deren reisegeschwindigkeit<br />
14,6 km/h beträgt. 1998 wurden bereits 9,7 Mio Fahrgäste<br />
mit Gelenktrolleys befördert. In Zürich werden sie auf der Linie 31 mit<br />
etwa 6 Mio Fahrgästen pro Jahr eingesetzt. In Luzern fahren sie auf der<br />
Linie 1. Ein Luzerner Megatrolley fuhr Probe in Winterthur, nach Presseberichten<br />
zur Zufriedenheit. Auch St. Gallen ist interessiert.<br />
Fahreigenschaften<br />
Wir fuhren in Genf und Zürich mit dem Swisstrolley 3. Er beschleunigt<br />
fürstlich, sicherlich in Zürich auf den Steigungen der Linie 72, fährt sehr<br />
stabil, der Antrieb benimmt sich sowohl mechanisch als elektrisch gesittet,<br />
eine große Verbesserung gegenüber den Vorgängern, die meistens laut<br />
bis sehr laut (Swisstrolley 1) waren. In Genf ist die Straßenqualität<br />
schlechter als in Zürich, man spürt dort die vordere Starrachse eher.<br />
Wir fuhren auch in beiden Städten mit dem Megatrolley. In Genf waren<br />
die Spannungsverhältnisse auf der langen Steigung der Route de<br />
Saint-George der Linie 10 leider mäßig, nur etwa 500 V, die Beschleunigung<br />
denn auch entsprechend. In Zürich, wo die Linie 31 große Teile der<br />
Straßenbahntrassen mitbenutzt, gab es einige erneuerte Streckenabschnitte,<br />
wo der Megatrolley wirklich das „Nonplusultra“ der ÖPNV-<br />
Fahreigenschaften und Beschleunigung demonstrierte. Echt topp, besser<br />
als die beste Bahn. Hier helfen die 24,1 t bei der guten Federung. Die Fahrer<br />
kommen mit den Fahrzeugen perfekt zurecht. Wer ein elektrisch angetriebenes<br />
Fahrzeug haben will, die Stromzuführung etc. kostet etwa<br />
1 Mio EUR/km, der hat mit dem Megatrolley ein dynamisches Fahrzeug<br />
mit fast gleicher Kapazität wie eine 30-m-Tram <strong>von</strong> 2,4 m Breite. Er muss<br />
vier Fahrdrähtchen in Kauf nehmen.<br />
Ein doppelgelenkiger Hybridbus<br />
Das Konsortium <strong>HESS</strong>/<strong>Vossloh</strong> <strong>Kiepe</strong> hat sich entschlossen, auf eigene Kosten<br />
einen Megatrolley zu nehmen und daraus einen Megahybridbus zu<br />
machen. So kann man in der anrollenden Hybridwelle Erfahrungen sammeln<br />
und vielleicht mitspielen. Es gibt damit einen <strong>Doppelgelenk</strong>bus mit<br />
Zweiachsantrieb. Gelingt es nicht, Kaufinteressenten zu finden, kann man<br />
ihn sicherlich als Duobus weiter verwenden.<br />
Man nehme einen doppelgelenkigen Obus mit Skoda-Motoren, entferne<br />
den Stromabnehmer, den 600-V-DC-Hauptschalter und einige Kabel,<br />
installiere auf dem Dach einen Supercap, ersetze im Heck ein 58/50-kW-<br />
Dieselaggregat durch ein 228/190-kW-Aggregat und man hat das Fahrzeug,<br />
das wir in Zug besichtigen konnten (Maßskizze 2, Abb. 16 bis 21),<br />
und mit dem wir ausführliche Probefahrten machten. Der Fünfzylinder-<br />
Scania-Motor AGR DC918, Euro 4, 8,9 l, leistet 228 kW/1800 U/min. (Abb.<br />
22) und treibt einen Kirsch-PM-Synchrongenerator an. Der Motor hat seine<br />
eigene Startbatterie. Das Schaltbild ist das übliche. Der Dieselgenerator<br />
produziert 600 V DC in einem Zwischenkreis. Von diesem wird der BNU<br />
gespeist, der allen Hilfsapparaten Strom liefert, den Wechselrichtern für<br />
die Klimaanlagen und den Wechselrichtern für den Antrieb und der 600-<br />
V-DC-Speicher-Konvektionsheizung im Winter. Die Bremsenergie, die<br />
über Hochsetz-/Tiefsetzsteller im Supercap anfällt, speist ebenfalls den<br />
Zwischenkreis und liefert beim Anfahren Strom. Die Steller sorgen dafür,<br />
FAHRZEUG & TECHNIK<br />
14. Megatrolley Luzern, Dach WT 1 mit <strong>Kiepe</strong>-Container mit zwei Traktionswechselrichtern<br />
(DPU), dem BNU und Bremswiderstand, WT 2 mit dem Klimawechselrichter,<br />
Klimagerät und Kasten mit dem Hochspannungsschalter.<br />
15. Megatrolley Luzern, WT 2 mit Klimawechselrichter, Klimagerät und dem Kasten<br />
mit Hochspannungsschalter, WT 3 mit dem Stromabnehmer.<br />
16. Megahybrid vor dem Bahnhof Zug<br />
dass der Supercap im Rahmen seiner Spannungsbreite, relativ unabhängig<br />
<strong>von</strong> der Zwischenkreisspannung, immer Strom aufnehmen oder abgeben<br />
kann.<br />
Die Zugerland Verkehrsbetriebe AG befördern auf 32 Linien mit 265 km<br />
Länge jährlich 16,3 Mio Fahrgäste. Der eigene Fuhrpark besteht aus 37<br />
12-m-Bussen, da<strong>von</strong> 20 Low-entry Scania/<strong>HESS</strong> und MB Citaro. Elf 12m-Busse<br />
sind <strong>von</strong> NAW/<strong>HESS</strong> Typ BU5-25, und ziehen die zehn <strong>HESS</strong>-Mittelflur-Personenanhänger<br />
(Abb. 23). Seit 1953, nach dem Verschwinden<br />
der Straßenbahn, hatte man ununterbrochen einen Anhängerbetrieb,<br />
zeitweise 28-m-Gespanne aus Bus plus Personen- plus Postanhänger. Die<br />
stadtverkehr 10/07 (52. Jahrgang) 23
Hess Hybrid.qxp 28.8.2007 14:41 Seite 24<br />
17. Haltestelle Zugerland, Hübner-Klapprampe an der zweiten Tür ausgeklappt<br />
ZVB bedauern, dass MB beim Citaro keine Anhängerkupplungen montieren<br />
will. Man hätte dann einen Niederflur-plus-Mittelflurzug gehabt.<br />
Scania/<strong>HESS</strong> bieten da eine Alternative. Es gibt ferner vier Midis und 36<br />
Gelenkbusse, da<strong>von</strong> 26 Citaros 530 G, und der Rest NAW-Ausführungen<br />
BU5-25. Sieben Busunternehmen fahren als Transportbeauftragte mit 27<br />
12-m-Bussen. 230 Personen sind im Liniendienst beschäftigt. Der Kostendeckungsgrad<br />
liegt bei 45 %. Die ZVB erklärten sich bereit, den Megahybrid<br />
ab dem 23. Juli und im August 2007 zu testen.<br />
Das Fahrzeug wurde für 180 Fahrgäste plus Fahrer (6 stehende Personen<br />
pro m²), macht 13,17 t, provisorisch bis zum 31.8.2007 zugelassen.<br />
Bei einem Leergewicht <strong>von</strong> 26,33 t ergibt das ein Gesamtgewicht <strong>von</strong> 39,5<br />
t. Das sind 2,2 t mehr als beim Megatrolley und 4,3 t mehr als beim Van<br />
Hool AGG 300. Der Hybrid wurde auf der gleichen Omnibuslinie 6 eingesetzt<br />
wie die Citaros. Diese sind für 157 + 1 Personen zugelassen, haben<br />
einen Euro-3-Motor mit 11,967 l und 260 kW, wiegen leer 17,39 t und<br />
sind für 28 t zugelassen. Der Verbrauch für den ganzen Monat Juli 2007<br />
betrug 56 l/100 km.<br />
Wir konnten einer langen Probefahrt durch das Zuger Land beiwohnen,<br />
mit allen möglichen Straßenverhältnissen. Die Qualität der Straßenbeläge<br />
war durchwegs gut. Zwölf Fahrer waren ausgebildet und sie empfanden<br />
das Fahren mit dem Megahybrid als vergleichbar mit den Gelenkbussen.<br />
Das Fahrzeug hatte 1000 km auf dem Zähler, es war feuchtes Wetter,<br />
17 °C. Die Fahreigenschaften sind ausgezeichnet, wie beim Megatrolley,<br />
sehr gute Längsstabilität auch bei 78 km/h. Der Fahrer spielte mit dem<br />
Wagen, auch auf sehr engen Kreiseln. Der Megahybrid war durchwegs leise,<br />
bei 50 km/h wurden im (Antriebs-)WT 2 etwa 60 dB(A), bei 70 km/h 72<br />
bis 74 dB(A) gemessen und bei 78 km/h im (Antriebs-)WT 3 72 bis74 dB(A).<br />
Den Diesel hört man, doch erhöht er den Geräuschpegel in WT 3 nicht.<br />
Draußen ist der Scania-Diesel relativ laut. Der Fahrer kann mit einem Hebel<br />
rechts vom Steuer fünf elektrische Bremspositionen wählen, automatisch,<br />
0,2, 0,3, 0,4 und 0,5 m/s² Verzögerung. Subjektiv beobachtet: die<br />
maximale Beschleunigung beim Anfahren war keineswegs vergleichbar<br />
mit derjenigen des Megatrolley, sie bewegte sich im Rahmen eines AGG<br />
300.<br />
Spart der Megahybrid Treibstoff?<br />
Nun war natürlich die erste Frage: was verbraucht der <strong>HESS</strong>/<strong>Kiepe</strong>-Hybrid?<br />
Am 8.8.2007 war es zu früh für eine Antwort. Er fuhr als dieselelektrischer<br />
Bus, der Diesel drehte immer und die Supercaps halfen beim<br />
Anfahren, sofern sie geladen waren. Eine Start-Stop-Automatik ist vorgesehen,<br />
war aber (noch) nicht in Betrieb. Der Diesel lud aber auch die Supercaps<br />
auf und das kann natürlich nicht der Zweck sein! Er konnte in dieser<br />
Betriebsform den Fahrplan der Gelenk-Citaros nicht ganz einhalten.<br />
Ohne effektiven Supercap-Beitrag ist die Anfahrleistung 190 kW/26,3 t<br />
(7,22 kW/t), verglichen mit 260 kW/17,39 t (15 kW/t) eines Citaro 530 G<br />
einfach zu gering. Die Elektromotoren könnten 2 x 160 = 320 kW aufnehmen.<br />
Was könnte man erwarten? Der Flottenverbrauch des schwer belasteten<br />
AGG 300 in Hamburg und Utrecht ist im Durchschnitt 72 bis 77, sagen<br />
wir 75 l/100 km und er wiegt leer 22 t. Der DE-Bus wiegt 4,3 t mehr<br />
24<br />
FAHRZEUG & TECHNIK<br />
18. Von vorne nach hinten: WT 1: Klimagerät, Klimawechselrichter, BNU und<br />
Wechselrichter, Bremswiderstand, WT 2: Supercaps und Hochsetzsteller, Klimawechselrichter,<br />
Klimagerät, WT 3 ist im Dachbereich leer. Aufnahme: ZVB<br />
und ein DE-Antrieb verbraucht etwa 10 % mehr Brennstoff als ein vergleichbarer<br />
DHM-Antrieb mit fünf Gängen. Vielleicht etwas weniger,<br />
wenn man dauernd im Stop-and-Go-Betrieb steckt, weil dann der Wandler<br />
im DHM-Getriebe länger eingeschaltet ist. Vorbilder <strong>von</strong> DE-Versuchen<br />
gibt es, ein vergleichbar schwerer TVR verbrauchte auf der TVM-Strecke<br />
in Paris etwa 100 l/100 km, ebenso Civis, und der MB O 405 GNDE in Stuttgart<br />
92,5 l/100 km [11]. Auf der gleichen Linie benötigte der O 405 G<br />
61 l/100 km.<br />
Wenn dieser Hybridbus, als reiner DE-Bus fahrend, 85 l/100 verbrauchen<br />
würde, wäre das nicht schlecht. Was kann der Supercap dann sparen<br />
[12]? 20 % wären 17 l resultierend in 68 l/100 km, ± 10 % weniger<br />
als der AGG 300. Effektiv hatte man das Fahrzeug gegen 22.8.2007 so getrimmt,<br />
dass es 70 Liter pro 100 km verbrauchte, nicht weit <strong>von</strong> dieser<br />
Berechnung entfernt. Das bedeutet, dass man dank Supercap einen doppelgelenkigen<br />
Bus mit Zweiachsantrieb mit etwa der gleichen Brennstoffmenge<br />
wie ein DHM-Bus mit Einachsantrieb betreiben kann. Die ZVB<br />
sind überzeugt, dass bei weiterer Optimierung weitere Einsparungen<br />
möglich sind. Im Winter wird die elektrische Heizung, die generatorisch<br />
erzeugt wird, extra Brennstoff erfordern. Hier wird in dieser Ausführung<br />
die Kühlwasserwärme nicht benutzt, noch ist eine Webasto-Zusatzheizung<br />
vorhanden, die wesentlich energiesparender funktioniert als der Generator.<br />
Eine effektive Art, so ein Fahrzeug zu erproben, wäre, es qua Energiemanagement<br />
optimiert in Hamburg mit den Van Hools AGG 300 auf<br />
der Linie 5 einzusetzen und dann einfach zu tanken.<br />
Ein Megatrolley kostet in der VBZ-Version etwa 1.050.000 EUR oder<br />
14.700 EUR/m² und ein Van Hool AGG 300 etwa 480.000 bis 500.000 EUR<br />
oder 7900 EUR/m². Eine Niederflurbahn, 2,4 m breit, kostet etwa 33.000<br />
EUR/m². Dieser Hybrid wird, wenn in gleichen Stückzahlen geordert wie<br />
der Megatrolley, vielleicht 1,1 Mio EUR kosten?<br />
Das vorläufige Demonstrationsprogramm sah Ende August die Teilnahme<br />
an der 125-Jahr-Feier bei <strong>HESS</strong> vor. In den ersten September-Wochen<br />
sollte er in Zürich und St. Gallen vorgeführt werden, dann würde es nach<br />
Luxemburg und Tübingen, München, Düsseldorf und Köln gehen. Busworld,<br />
Kortrijk, wird Ende Oktober 2007 offenbar nicht besucht. Am 11.<br />
November soll er auf der Railtec in Dortmund zu sehen sein. Danach kommen<br />
noch Termine in St. Gallen und in den ersten zwei Monaten <strong>von</strong> 2008<br />
soll er in Oberhausen eingesetzt werden. Man darf gespannt sein welcher<br />
Verbrauch sich einpendeln wird.<br />
Was wird die Hybridwelle bringen? Erproben, das ist die einzige Art dahinter<br />
zu kommen. Nicht Simulationen glauben, sondern messen. Und<br />
messen unter den wirklichen operativen Bedingungen.<br />
NB: Die Firma <strong>HESS</strong> hat diese Fahrzeuge LighTram®Hybrid und Ligh-<br />
Tram®Trolley genannt. Slogan: LighTram mehr Bus mehr Umwelt. Wir sehen<br />
keine Schienen, keine Tram, und wie eine Tram mehr Bus sein kann?<br />
Wir haben Megatrolley und Megahybrid verwendet, das scheint uns deutlicher.<br />
Übrigens, die VBZ laden ihre Fahrgäste ein, einen Namen für ihren<br />
neuen Doppel-Gelenk-Trolley (DGT) zu finden. ■ ■<br />
Schrifttum (NB: [1] bis [7] stammen vom Autor dieses Artikels)<br />
stadtverkehr 10/07 (52. Jahrgang)
Hess Hybrid.qxp 28.8.2007 14:42 Seite 25<br />
22. Motorraum im WT 3 mit dem Scania/Kirsch-Antriebsaggregat<br />
[1] Für die Schweiz: Niederflur-Obusse „stadtverkehr“ 5-6/1991.<br />
[2] Die Entwicklung des Obusses in der westlichen Welt während der<br />
letzten zehn Jahre. „stadtverkehr“ 2+3/1994.<br />
[3] Übersicht über die technische Entwicklung und die Position der<br />
Obusse und Duobusse in der westlichen Welt. „stadtverkehr“<br />
5+6/1996.<br />
[4] Entwicklungsperspektiven des elektrisch angetriebenen Busses. DER<br />
NAHVERKEHR 7-8/99<br />
[5] Obusse in der westlichen Welt, DER NAHVERKEHR 9/99<br />
[6] Entwicklung der Obusse und der elektrischen Antriebe. „stadtverkehr“<br />
9/03<br />
[7] Perspektive der Großraumbusse. DER NAHVERKEHR 3/2006.<br />
[8] Dieselbus mit Batteriespeicher und Brennstoffzellenbus. Linienbus-<br />
Verkehrssysteme mit elektrischem Antrieb VDV 2007, Seiten 292-295<br />
[9] BBC-Mitteilungen 12, 1974<br />
[10] G. Mackinger. Beitrag in „Der O-Bus – hochmodern und altbewährt“.<br />
DLR-Fachtagung, Solingen, Mai 2007<br />
[11] K. Niemann, H. Bezler: Wohin geht die Energie des Kraftstoffes im Linienbus?<br />
DER NAHVERKEHR 11/2000<br />
[12] C. Troullier, P. Hanz: Obusse ökologisch betrachtet. DER NAHVER-<br />
KEHR 12/2006<br />
FAHRZEUG & TECHNIK<br />
23. Das Wahrzeichen der Zugerland Verkehrsbetriebe: NAW/Hess+Hess-Anhängerzug<br />
mit Fahrrad-Transportgestell am Heck<br />
stadtverkehr 10/07 (52. Jahrgang) 25