Elektrischer Antrieb für Stadtbusse von ZF

Die ZF-Elektroportalachse AVE 130 für den Bozankaya-TCV-Linienbus Sileo - auf Basis eines elektrischen Einzelradantriebs - macht für Stadtbusse einen besonders wirtschaftlichen und ressourcenschonenden Betrieb möglich: Schon vor der Nutzfahrzeug-Messe IAA breitete ZF seine Technikkompetenz aus.

Vor internationalen Journalisten zeigte der Zulieferer am 9. Juli 2014 mit innovativen Produkten wie dem elektrischem Antriebssystem für türkische Stadtbusse auf dem Aldenhoven Testing Center nahe Aachen, wie er die Nutzfahrzeugbranche voran bringen möchte.

Auch wenn der Busmarkt sich immer noch auf Krisenniveau befindet - es steht immer noch ein Minus von 20 Prozent verglichen zum Vorkrisenniveau in den Büchern, hat sich ZF auf den Aufschwung und die emissionsfreie Zukunft eingestellt und entwickelte für den Stadtbusverkehr die nun verbesserte Elektroportalachse AVE 130. In mehreren Feldversuchen haben in den vergangenen Jahren mehr als 300 dieser Achsen über zehn Millionen km zurückgelegt - und damit ihre Praxistauglichkeit bewiesen.

Unter anderem in Gelenkbussen des Herstellers EvoBus kam die AVE 130 dabei im seriellen Hybridantrieb zum Einsatz zusammen mit Downsizing-Dieselgenerator und Batterie; zehn solcher Busse sind in Stuttgart im Einsatz und zeigen im Alltag positive Effekte auf Lärm und Abgase. Aber der Achse sei es quasi egal, von welchem Energiespeicher sie den Strom erhält, stellte Andreas Moser, Vice President Business Unit Commercial Vehicle Technology bei ZF Friedrichshafen, fest, ob er nun von einer Batterie, einer Brennstoffzelle oder einer Oberleitung (Trolleybus-Konzept) stamme.

Projekte in China und in der Türkei

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Hervorzuheben seien zwei Projekte: Eines in China mit dem Hersteller Foton und eines in der Türkei mit dem Hersteller Bozankaya, bei denen die AVE 130 in Batteriebussen zum Einsatz kommt. Bozankaya, hierzulande fast unbekannt und 1989 als BC & C in Wolfenbüttel durch Murat Bozankaya gegründet (mit türkischer Niederlassung in Ankara seit 2003), ist ein innovativer Omnibusfabrikant, der auch im Schienenfahrzeugbereich tätig ist. Die Elektroportalachse von ZF wird im Stadtbus des Typs Sileo von Bozankaya-TCV eingesetzt. Drei Fahrzeuge wurden schon aufgebaut. Der Sileo ist eine deutsch-türkische Koproduktion: Die Karosserie und das Gestell kommen von TCV in der Türkei, der Antrieb und die Batterie aus Deutschland von BC & C in Wolfenbüttel. TCV wurde 2010 als Turkish Commercial Vehicles in Ankara gegründet.

Neue Verzahnungsgeometrie und leiserer Lauf

Mit neuer Verzahnungsgeometrie und noch leiserem Lauf hat ZF die Elektroportalachse AVE 130 für den Einsatz in Niederflurbussen weiter optimiert. Mit einer maximalen Achslast von 13 t und einer Motorspitzenleistung von zwei Mal 120 kW ist die Niederflurachse sogar für Doppelgelenkzüge geeignet. Der Antrieb der Räder erfolgt einzeln über wassergekühlte Asynchronmotoren und einer nachfolgenden festen Zwei-Stufen-Übersetzung. Bis zur maximalen Fahrgeschwindigkeit verspüren die Fahrgästen keinerlei Zugkraftunterbrechungen. Gebremst wird normalerweise nur noch über die Rekuperation. Nur in Notfällen benutzt der Fahrer noch ein herkömmliches Bremssystem von Wabco (EBS 3).

Die Lithium-Yttrium-Batterien bestehen aus 300 einzelnen Zellen, haben 200 kWh Kapazität, eine Spannung von 480 bis 580 V und sind im Dach untergebracht, genauso platzsparend und crashsicher wie Erdgastanks oder Brennstoffzellen-Wasserstoff-Behälter bei anderen alternativen Antrieben. So werden 200 km Reichweite und 21.000 Nm Drehmoment für den Linienbus bei 75 km/h Höchstgeschwindigkeit möglich. Danach wird in 48 h bei 4 kW oder in 1 h bei 200 kW an einem 36-kW-42-A-Ladegerät aufgeladen, je nach Kapazität der Netzleitung. ZF liefert auch die Vorderachse des 18-t-Busses, die RL 82 EC Rigid Portal.

Da die AVE 130 einbaukompatibel zu den bekannten ZF-Portalachsen AV 132 sowie AVN 132 ist und sich ihre leichten Fahrmotoren direkt in den Achsköpfen befinden, ergeben sich weitere Vorteile bei optimaler Fahrzeuggestaltung. So kann durch den Entfall des Hauptantriebs (Dieselmotors) und der Gelenkwelle im Heck der Bauraum für Sitz- und Stehplätze erweitert werden. Der Fahrgastraum hat somit einen völlig ebenen Durchgang, und die Niederflurtechnik ermöglicht ein stufenloses sowie komfortables Ein- und Aussteigen.

Positive Fahreindrücke

Erste Fahreindrücke des Sileo auf dem Testgelände waren sehr positiv. Die Beschleunigung des Linienbusses ist gefühlt schneller als bei herkömmlichen Dieselantrieben. Auch vermisst man die sonst üblichen Rucke beim Schalten der automatisierten Schaltgetriebe gar nicht, denn die Elektro-Radnabenantriebe ziehen den Bus gleichmäßig auf seine 75 km/h Maximalgeschwindigkeit. So ist gewährleistet, dass die Fahrgäste während der gesamten Reise einen sicheren Stand haben.

Viele weitere Technikinnovationen wie die energiesparende Lenkhilfepumpe Varioserv, adaptive Dämpfer (CDC), die Niederflur-Hinterachse AV 133, die Lkw-Einzelradaufhängung IS 80 TF und das manuelle Neunganggetriebe Ecomid wird ZF auf der IAA vom 25. September bis 2. Oktober 2014 in Hannover vorstellen.