Historischer Bus mit Antrieb von morgen

In vielen Metropolen nutzen Touristen zum Cabrio-Bus umgerüstete Doppeldecker für Stadtrundfahrten. Doch fast alle dieser historischen Fahrzeuge werden von veralteten Dieselmotoren angetrieben, die bei den häufigen Starts, Stopps und im Leerlauf unerwünschten Lärm, Vibrationen und Abgase erzeugen. Gemeinsam mit dem Antriebstechnik-Spezialisten Ziehl-Abegg und dem Fahrzeugbauer Tassima stattet IAV Berliner Touristenbusse mit einem umweltfreundlichen und innovativen RadnabenElektroantrieb aus. automotion fragte bei den Projektpartnern nach: Ralf Arnold ist Geschäftsführer von Ziehl-Abegg Automotive mit Sitz in Kupferzell, einem Hersteller von Antriebstechnik wie Radnabenmotoren und kompletten Achsantriebsmodulen für den Elektro-Doppeldecker. Utz-Jens Beister ist Geschäftsführer von IAV Cars und treibt das Elektrobus-Projekt gemeinsam mit Experten von Commercial Vehicles Powertrain und den E-Antriebsspezialisten von IAV voran. Roland Prejawa ist Aufsichtsratsvorsitzender von Tassima, einem Berliner Unternehmen für Fahrzeugbau, das mit seinen guten Kontakten zu den Stadtrundfahrt-Betrieben die Elektro-Doppeldecker auf die Straße bringt.

Wann sind Sie das letzte Mal mit einem Stadtrundfahrt Bus gefahren und warum?

Utz-Jens Beister: In New York war ich bereits mit einem Stadtrundfahrtbus unterwegs, denn mit so einem Bus kann man viele Orte in sehr kurzer Zeit besuchen. Genauso spannend war es aber, die Eindrücke der anderen Fahrgäste im Bus zu sehen – entweder durch das direkte Gespräch oder durch das Beobachten, wie sie die Stadt wahrnehmen. Ansonsten erkunde ich eine andere Stadt touristisch eher zu Fuß.

Ralf Arnold: Meine erste Stadtrundfahrt mit Hop-on-/Hop-off-Bussen erlebte ich in Berlin. Unsere drei Kinder waren noch klein und ich fand es sehr praktisch, dass man an jeder Stelle, die einen interessiert, das Fahrzeug verlassen und später wieder aufspringen kann. Dadurch kann man fünf Personen mit unterschiedlichen Interessen ganz gut unter einen Hut bringen. Schon damals habe ich zu meiner Frau gesagt: Was wirklich nervt, das ist dieses laute Dieselmotorengeräusch, und die einfachen Ohrhörer verschließen das Ohr nicht richtig. Dadurch waren die Erläuterungen zu den einzelnen Stationen nicht immer gut zu verstehen.

Roland Prejawa: In Großstädten fahre ich viel mit den öffentlichen Verkehrsmitteln. Außerdem halte ich Mietfahrräder für ein gutes Vehikel, um eine Stadt zu erkunden. Um mir einen groben überblick über eine Stadt zu verschaffen, benutze ich gerne Stadtrundfahrtbusse. Das ist ein guter Einstieg, weil man in passiver Form an eine Stadt herangeführt wird und anschließend besonders interessante Orte dann gezielt besuchen kann.

Wie kamen Sie auf die Idee, die offenen Doppeldeckerbusse für Touristen zu elektrifizieren?

Prejawa: Seit den 1980er-Jahren werden ausgediente Doppeldeckerbusse aus dem Berliner Linienbetrieb zu Touristenbussen umgerüstet. Anfang der 1990er-Jahre sprach uns eine englische Firma mit der Idee an, bei den alten Doppeldeckerbussen das Dach zu entfernen. Da gab es erst großes Gelächter, aber nach der ersten Testfahrt im Cabrio-Bus war uns klar: Das ist es. Denn im offenen Bus bietet die Rundfahrt ein ganz anderes Erlebnis als im geschlossenen Fahrgastraum. Heute fährt jedes Unternehmen mit einem „Open Deck”-Bus. Die Elektrifizierung ist für mich die logische Fortsetzung: Die historischen Fahrzeuge bekommen einen sehr modernen E-Antrieb, mit dem sie noch lange Zeit weiterfahren können. Das rechnet sich unter dem Strich auch für die Betriebe.

Arnold: Unser Antriebssystem zeichnet sich dadurch aus, dass die Hinterachse mit den Rädern eine komplette, fertige Antriebseinheit bildet. Dadurch lässt sich ein konventioneller Dieselantrieb relativ einfach auf einen Elektroantrieb umrüsten: Die alte Antriebsachse wird ausgebaut und durch die elektrische Achse ersetzt. Diese Art der sehr einfachen Nachrüstung nennen wir Retrofit. Als wir dann vom Berliner Projekt erfuhren, haben wir unser System ins Spiel gebracht.

Beister: Auf den ersten Blick erscheint es recht einfach, den konventionellen Antriebsstrang durch ein elektrisches Achsmodul und ein Batteriesystem zu ersetzen. Da gibt es auch genau definierte Schnittstellen. Am Ende des Tages ist die Sache dann doch etwas komplexer. Denn es handelt sich um bis zu 35 Jahre alte Busse, die beispielsweise nicht gerade die modernste Elektrik haben.

Das umgerüstete Gesamtsystem muss nicht nur gut funktionieren, sondern auch sicher sein und einem Zulassungsverfahren standhalten. Deswegen kamen wir als EngineeringPartner mit dazu. Ich finde es besonders spannend, dass wir in diesem Projekt das wichtige Thema der Elektrifizierung von Nutzfahrzeugen aufgreifen – ein Thema, das gerade in Deutschland bislang eher stiefmütterlich behandelt wurde.

Moderne Technik in einem historischen Bus, das klingt tatsächlich spannend. Wo liegen die Herausforderungen bei der Integration der Systeme?

Beister: Eigentlich überall. Etwa bei der Integration einer 700-Volt-Batterie und eines 24-Volt-Bordnetzes. Oder bei der MenschMaschine-Schnittstelle – der alte Bus hat beispielsweise kein Anzeigesystem zum Ladezustand der Batterie. Oder bei der Druckluft für die Bremsen oder die pneumatische Betätigung der Türen – die wurde ja zuvor von einem Kompressor bereitgestellt, der vom Dieselmotor angetrieben wurde. Auch dafür mussten wir eine neue Lösung entwickeln.

Welche Vorteile bietet der Elektroantrieb für Stadt, Betreiber und Touristen?

Beister: Zum einen werden in der Politik Fahrverbote in Innenstädten diskutiert. Da mag es eines Tages Ausnahmen für den Linienverkehr geben, für Stadtrundfahrt-Betreiber aber vermutlich eher nicht – und für diese ist es natürlich existenziell, dass sie an die Attraktionen in den Stadtzentren direkt herankommen. Zum anderen erzeugen die Dieselmotoren im Fahrzyklus mit den vielen Stopps und Wiederanfahrten besonders starke Geräusche und Vibrationen – Herr Arnold berichtete schon von seinem Erlebnis. Ein lautloser und lokal emissionsfreier Bus ist für Umstehende wie für Mitfahrende weitaus attraktiver.

Prejawa: Der Markt für Stadtrundfahrten ist in Berlin hart umkämpft. Wer Rundfahrten mit Elektrobussen anbietet, kann den einen oder anderen Kunden für sich gewinnen, der sich vielleicht bewusst für diese Variante entscheidet. Auch die Akzeptanz in der Bevölkerung sollte steigen, wenn die Busse leise und abgasfrei fahren – an manchen Straßen ist die Belastung für Anwohner schon enorm. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass der E-Antrieb weniger Verschleißteile hat. Ein Dieselmotor ist nicht für den Dauerbetrieb mit 10 oder 20 km/h und ständigen Stopps ausgelegt. Da versagt mal die Zylinderkopfdichtung, ein anderes Mal fällt der Auspuff ab. Vom E-Antrieb verspreche ich mir, dass diese hohen Reparaturkosten wegfallen. Noch höher fällt nach unseren Berechnungen ins Gewicht, dass in einem typischen Fahrzyklus die reinen Energiekosten für Strom statt für Diesel um die Hälfte sinken, in manchen Fällen sogar um bis zu 80 Prozent.

Technisch klingt der Radnabenmotor besonders spannend. Warum haben Sie diese Antriebsart gewählt – bringt das ausreichend Leistung?

Arnold: Wir entwickeln Radnabenmotoren bereits seit 18 Jahren. Unser Bestreben war dabei immer, den bestmöglichen Wirkungsgrad zu erzielen. Unser elektrisches Antriebssystem für die Berliner Touristenbusse besteht aus zwei Permanentmagnet-erregten Synchronmotoren, die direkt in die beiden Radnaben an der Hinterachse verbaut sind. Dieser Motorentyp ist besonders effizient im Teillastbereich, zum Beispiel beim Anfahren. Außerdem kommt das System ohne Getriebe aus: Die Rotorgeschwindigkeit entspricht der Radgeschwindigkeit. Das bringt weitere Vorteile beim Wirkungsgrad, aber auch bei der Geräuschentwicklung – übrigens nicht nur beim eigentlichen Fahren, sondern auch bei der Rekuperation, also der Rückgewinnung von Bremsenergie. über die Leistung müssen Sie sich keine Sorgen machen: Die Achse bringt pro Rad bis zu 8.750 Newtonmeter Drehmoment auf die Straße.

Welche weiteren Einsatzbereiche sehen Sie für das System?

Beister: Wir haben mit unserem Konzept eine sehr gute Balance zwischen Erneuern und Bewahren gefunden. Denn es ergibt keinen Sinn, jedes Subsystem im Bus umzurüsten – nicht nur aus Kostengründen, sondern das Ganze muss auch wieder neu zugelassen werden. Ich kann mir gut vorstellen, dass sich unser pragmatischer Ansatz zur Elektrifizierung von Stadtrundfahrt-Bussen ebenfalls auf Busse im Linienbetrieb oder auf Nutzfahrzeuge im Verteilerverkehr übertragen lässt.

Meine Herren, vielen Dank für das Gespräch!