Die Konstruktion für das mit 2,3 Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderte E-Mobilitäts-Pilotprojekt „Buffered-HLL“ (zwischengespeichertes Hochleistungsladen) in Bensheim hat begonnen. Im Juni starteten die Baumaßnahmen für den Aufbau des Speicher- und Ladesystems für elektrische Busse des ÖPNV am Busbahnhof Bensheim.
In etwa einem Monat sollen erstmals in Deutschland elektrische Busse des regionalen ÖPNV an der Hochleistungsladestation mit bis zu 240 kW zwischengeladen werden. Das System für Busse besteht aus einem Pufferspeicher und einem Pantografen.
Anders als andere Schnellladesysteme, die auf eine Ladeinfrastruktur mit sehr hohen Stromdurchflüssen (Mittelspannungsnetz) angewiesen sind, kommt die Technologie des Unternehmens Adaptive Balancing Power bereits mit Niederspannung aus. Sie verzichtet überdies auf Batteriechemie, was den Einsatz der Schnellladetechnologie laut den Entwicklern für nahezu alle Standorte geeignet macht.
Mit dem neuen System können Busse flexibler eingesetzt werden. Stand- und Ladezeiten von wenigen Minuten reichen aus, um die Fahrzeuge für die nächste Strecke nachzuladen. Damit kann auf große Bus-Batterien verzichtet werden, das macht die Anschaffung und den Betrieb der Busse rentabler. „Außerdem erlaubt das Hochleistungs-Zwischenladen einen optimierten und umweltfreundlichen Prozess ohne Batterie während der Streckenfahrten der Linienbusse“, so Adaptive Balancing Power.
Kern der Lade- und Speichertechnologie ist ein magnetisch im Hochvakuum gelagerter Schwungmassenspeicher, der von Adaptive Balancing Power entwickelt wurde. Der Speicher akkumuliert die Energie aus dem Stromnetz mit der am jeweiligen Standort verfügbaren Leistung und stellt sie mit der bis zu sechsfachen Leistung für einen auf wenige Minuten verkürzten Schnellladevorgang zur Verfügung.
Das für den Test in Bensheim eingesetzte Fahrzeug ist ein Citea LLE 99 electric von VDL. Aktuell wird der Bus vorrangig auf den Stadtbuslinien eingesetzt, dabei kommt das Fahrzeug rund alle 30 Minuten am Bensheimer Bahnhof vorbei. Ein Ladehalt beim Ein- und Aussteigen von rund 150 Sekunden reicht für eine komplette Tour. Die Testphase im regulären Fahrbetrieb ist auf 18 Monate angesetzt. Nach erfolgreichem Test soll das Infrastrukturmodell auch in andere Regionen übertragen werden.
Ralf Kittlaus von Adaptive Balancing Power: “Mit unserer Technologie muss niemand auf den Ausbau der Netzinfrastruktur warten, sondern kann sofort mit dem ultraschnellen Laden loslegen. Das ist ein enormer Vorteil in der Umstellung auf Klimaschutz und umweltfreundliche Mobilität für Busunternehmen, die E-Mobilität einfach und schnell in den Alltag integrieren wollen.“
Jensen meint
„Der Speicher akkumuliert die Energie aus dem Stromnetz mit der am jeweiligen Standort verfügbaren Leistung und stellt sie mit der bis zu sechsfachen Leistung für einen auf wenige Minuten verkürzten Schnellladevorgang zur Verfügung.“
Bedeutet das, dieses Gerät setzt 1 kWh aus dem Netz ein und „akkumuliert“ dies dann auf „bis 6 kW-Ladeleistung ? Auf der Homepage der Firma finden sich jedenfalls keine Daten dazu, dass es bis zu einer Versechsfachung der Leistung kommt. Wenn das jedoch so klappen sollte und die Kosten für einen Ladevorgang unter Berücksichtigung aller Nebenerscheinungen (nicht nur bei Bussen/LKW) somit deutlich unter der „normalen“ Versorgung mit Mittelspannungsanschluß liegen, dann her damit. Bleibt die grundsätzliche Frage, wieviel Energie könnte dieser Schwungradspeicher in welcher Zeit verlässlich zur Verfügung stellen ? Spannend.
Kasch meint
Mit 240kW am CCS-Scharchanschluss 😱🤣. Wär ich jünger und müsste noch Geld verdienen, würd ich mich auch für Förderprogramme bewerben. Nur Geld fälschen ist noch lukrativer, illegal, aber volkswirtschaftlich fast unschädlicher als deutsche Förderprogramme.
M. meint
Geladen wird an einem Pantografen. Steht im Text.
So wenig lesen und sich dann für Förderprogramme bewerben – Geld verdient würde so nicht.
Zum Meckern reichts aber gerade noch.
elbflorenz meint
Wenn man maximal mit 240 kW lädt, dann kann man in 150 s maximal 10 kWh nachladen.
Mit Ladeverlusten werden es eher nur 9,5 kWh sein. Nach niederländischen Messungen verbraucht ein 12m E-Stadtbus bei günstigen Temperaturen und geographischen Verhältnissen rund 1 kWh pro km im Stadtverkehr. Im Winter und bei Städten mit Steigungen (z.B. Wuppertal, Dresden, Stuttgart) sind es 1,2-1,4 kWh pro km. Da kommt man dann mit den 9,5 kWh 7 km weit.
Ob sich bei weiter steigenden Akkugrößen bei Stadtbussen solche „exotischen“ Insellösungen noch wirtschaftlich rechen? Sehr fragwürdig.
Stefan meint
Auflademöglichkeiten an den Endstellen per Pantograf sind in vielen Städten im Aufbau bzw. schon gebaut. Das sind immer über 100 KW, mal mit, mal ohne Pufferspeicher.
Je nach Verbrauch kann die Ladezeit dann auch mal 10 Minuten sein.
Die Ladestationen an den Endstellen werden auch in Zukunft gebraucht, um einen stabilen Betrieb über viele Stunden pro Tag zu sichern.
elbflorenz meint
Ladestationen an den Endstellen finde ich auch gut. Besonders an den Endstellen, die als Pausen-Endstellen ausgebaut sind. Aber ich denke, Ladestationen mit Pufferbatterie sind da die bessere Lösung.
Stefan meint
Schwungradspeicher kann man unterschiedlich auslegen, je nach Anzahl der Schwungräder und der Drehzahl. Sie kommen eben ohne Chemie aus.
Schwungradspeicher gibt es seit vielen Jahren, werden aber bisher nur in Nischen eingesetzt.
Torsten meint
Naja… Gehen wir mal von einem 10-Minuten-Takt aus, d.h. aller 10 Minuten kommt ein Bus. Gehen wir außerdem davon aus, dass die übliche Wendezeit = Ladezeit ebenfalls 10 Minuten beträgt. Jetzt erklären Sie mir bitte, wann genau der Speicher langsam wieder aufgeladen werden kann.
Keine Frage, es mag Anwendungsfälle geben, wo das durchaus sinnvoll ist und den Netzausbau erspart. Schnellladestationen für Elektrobusse sehe ich da aber nicht.
elbflorenz meint
@Torsten
10 min Takt gibt es i.d.R. nur am Tag und an Werktagen.
So bleiben die Nebenzeiten und die Nacht für das Netto-Nachladen. Mit 50 kw. (sind dann 1200 kWh am Tag)
Klar – so eine Speicher braucht dann schon eine Kapazität von rund 1000 kWh. Aber das wird in Zukunft mit Natrium-Speicher kein großes Problem mehr sein.
Torsten meint
Sie sagen also, ein Pufferspeicher mit 1 MWh Energieinhalt kann in den Nebenzeiten, sagen wir zwischen 22.00-04:30 Uhr, mit 50 kW nachgeladen werden?
Ich sag das wird nix.
Sie bräuchten dafür eher 150 kW und dann können sie auch gleich 200 kW installieren und den Speicher weglassen.
David meint
Der Bus kommt trotz Stadtverkehr und vielen Halts alle 30 Minuten am Bahnhof vorbei. Das ist also ne sehr kurze Kurzstrecke. Da könnte sich das ausgehen. Damit ist aber auch gesagt, auf üblichen Strecken wird das nichts. Und die Ladetechnik scheint mir unnötig kompliziert.
Ein Blick nach Berlin hilft, wo man auch per Pantograph lädt, aber an den Endstationen mit 450 kW und nutzt dazu die Pausenzeit. Der Akku der Busse hat entsprechend nur nutzbare 138 kWh. Mehr benötigt er nicht.
M. meint
Der Bus hat einen Batteriespeicher, der auf diese Weise zwischendurch nachgeladen wird.
Damit wird es möglich, den Batteriespeicher kleiner zu gestalten und die Anschaffungskosten für den Bus zu verringern. Auch wenn die Batterien tendenziell billiger werden, sind sie in der nötigen Größe je nach Route sehr teuer. Je eher man an den Grundpreis des Diesel herankommt, umso besser entwickeln sich die TCO.
Außerdem muss man an den Zwischenladepunkten kein Mittelspannungnetz vorsehen und anschließen, wenn man den Schwungradspeicher hat.
Ob sich das alles rechnet und ob das funktioniert – das ist doch genau der Grund für solche Projekte…