Nahverkehr: Ein vielversprechender Elektrobus

Die Magnetschwebebahn war sein erstes großes Ding. Die hat aber "trotz der technischen Anwendungsreife nicht zur Anwendung in Deutschland geführt", sagt Jürgen Meins vom Institut für Elektrische Maschinen, Antriebe und Bahnen an der Technischen Universität Braunschweig.

Doch von der Transrapidpleite ließ sich der Elektrotechnik-Professor, der inzwischen im Ruhestand ist, nicht unterkriegen. Und so kann er jetzt erleben, wie sein zweites großes Ding sich anschickt, den öffentlichen Personenverkehr zu prägen: Die Contactless Power Supply, wie Meins die von ihm mitentwickelte berührungslose Ladetechnik per Induktion bereits Mitte der neunziger Jahre nannte.

Zusammen mit dem kanadischen Konzern Bombardier, der Braunschweiger Verkehrs-AG und dem dortigen Energieversorger BS-Energy hat Meins die erste kommerzielle Anwendung seiner Entwicklung in Deutschland auf den Weg gebracht: die Primove-Busse.

Deren Ladetechnik stammt von Bombardier, der Bus selbst, inklusive des Elektroantriebs, vom polnischen Hersteller Solaris. Das neue System könnte dem Elektrobus endlich zum Durchbruch verhelfen. Normale Strombusse sind bislang wegen der hohen Akkukosten selten wirtschaftlich. Doch die Primove-Busse kommen mit viel kleineren Stromspeichern aus.

"Noch innerhalb dieses Jahres werden zwei Elektrobusse mit unserer induktiven Ladetechnik im normalen Liniendienst eingesetzt - eine Premiere", sagt Jérémie Desjardins, bei Bombardier der Geschäftsführer für Primove. Vier weitere Fahrzeuge kämen im Braunschweiger Pilotprojekt noch dazu, wenn der Betrieb reibungslos laufe.

Vor rund sechs Jahren hatte Meins die Kanadier auf die Idee gebracht, mit dem Induktionsprinzip Straßenbahnen anzutreiben: Stromdurchflossene Kupferspulen in der Trasse könnten ein magnetisches Wechselfeld erzeugen, das in einer unter der Bahn montierten Aufnahmespule wieder einen Stromfluss induziert.

Strom tanken wie die Zahnbürste

Mit einer ähnlichen Methode werden bereits seit Anfang der neunziger Jahre elektrische Zahnbürsten aufgeladen. Bombardier entwickelte drauflos: Die Technik erfülle heute alle Auflagen zur elektromagnetischen Verträglichkeit, erklärt Desjardins - und arbeite fehlerlos in einer Straßenbahn auf einer Teststrecke in Augsburg. Doch Aufträge für die Primove-Straßenbahnen lassen bisher auf sich warten. Das hängt auch damit zusammen, dass neue Straßenbahnen viel Geld kosten und die Kommunen sich lange mit solchen Entscheidungen herumplagen.

Daher setzt Bombardier verstärkt auf Busse. Mit Erfolg: Nicht nur Braunschweig, auch das belgische Brügge hat einen Vertrag unterzeichnet. Mit Mannheim und Berlin verhandele der Konzern nur noch letzte Vertragsdetails. Desjardins hofft auf einen Start bis "Ende 2013, Anfang 2014" mit deutlich mehr Fahrzeugen als in Braunschweig.

"Die Nachfrage nach klimaverträglichen Fahrzeugen für den öffentlichen Nahverkehr steigt, gerade Städte sehen Bedarf an neuen und sauberen Lösungen", bestätigt Mathias Wechlin, Produktmanager bei der baden-württembergischen Firma Conductix-Wampfler. Bereits seit 2002 betreibt er eine Flotte von rund 30 Induktionsbussen der ersten Generation in Genua und Turin. "Die fahren heute noch", berichtet er, aber Bus und Batterien waren damals noch zu teuer.

Heute kosten die Akkus zwar immer noch zu viel, um einen Elektrobus wirtschaftlich zu betreiben. Lädt der Betreiber aber an wenigen ausgewählten Punkten nach, etwa Haltestellen auf der Strecke, kann die Batterie so klein gewählt werden, dass sie bezahlbar bleibt. So setzt Bombardier in Braunschweig auf Lithium-Ionen-Akkus mit 60 Kilowattstunden (kWh) Energieinhalt, die an vier bis sechs Ladestationen Strom nachtanken können. In einer Minute lädt das Primove-System rund 3,3 kWh auf, genug, um zwei bis drei Kilometer weit zu fahren.

Vollelektrische Busse rechnen sich kaum

Ein solcher Energiespeicher kostet zurzeit etwa 50 000 Euro. Wird der Bus dagegen unterwegs nicht geladen, muss der Akku etwa vier- bis achtmal so groß sein. Die vollelektrische Version von Bushersteller Solaris etwa kommt mit einer 210-kWh-Batterie knapp 150 Kilometer weit, bevor sie einige Stunden komplett aufladen muss. Dann aber fällt das Fahrzeug erst einmal aus.

"Bei aktuellen Preisen von rund 800 Euro pro Kilowattstunde kommt man bei diesem Beispiel auf einen Unterschied von 120 000 Euro - allein für die Batterie", rechnet Stefan Reichert vor, der am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme induktive Ladetechniken untersucht.

Wenn ein Busunternehmen aber je nach Anwendung mehrere hunderttausend Euro zusätzlich für einen Bus zahlen muss, ist das Ganze schnell nicht mehr ökonomisch. Nebenbei ist so eine Batterie mehrere Tonnen schwer und benötigt viel Platz, der für Fahrgäste fehlt. Auf der anderen Seite stehen aber die Kosten für die Ladestationen.

Ob oder wie gut sich der Einsatz der Induktionstechnik rechnet, hängt daher vom Einzelfall ab: Wie viele Busse sollen wie weit fahren, gibt es Steigungen auf den Strecken, muss die Klimaanlage laufen - und hat der Bus freie Fahrt. "Je nach Größe der Busflotte und Zahl der Ladestationen amortisiert sich die Anschaffung schon nach drei bis vier Jahren", urteilt Wechlin.

Bombardier bleibt im Vergleich mit der fossilen Konkurrenz, dem Dieselbus, etwas vager: Über zehn Jahre Betriebszeit sei die Primove-Technik "absolut konkurrenzfähig", sagt Desjardins. Genauer will er nicht werden, wie überhaupt die Preise für Busse ein Betriebsgeheimnis sind.

Jürgen Meins vermutet, "dass die Kosten für die Ladestationen durch Wettbewerb innerhalb der nächsten fünf Jahre deutlich fallen werden". Dann sei die Technik erst richtig attraktiv.