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19.11.2019 | Omnibusse | Im Fokus | Onlineartikel

Immer mehr deutsche Städte setzen auf Elektrobusse

Autor:
Christiane Köllner
5:30 Min. Lesedauer

Derzeit sind nur wenige Elektrobusse in Deutschland unterwegs. Das könnte sich bald ändern, denn die Auftragsbücher etlicher Städte sind voll. Ein Grund: EU-Vorgaben setzen den ÖPNV unter Druck. 

Die reinen Zahlen sind entmutigend: Auf deutschen Straßen sind Elektrobusse noch seltener unterwegs als Elektro-Pkw. Von insgesamt circa 40.000 Bussen, die in Deutschland täglich im Einsatz sind, sind etwas mehr als 830 mit elektrischer Antriebstechnik ausgestattet. Die Elektrobusse leiden noch unter Startschwierigkeiten: Zu geringe Reichweite, zu teuer, zu geringe Verfügbarkeit, heißt es aus der Branche. Doch vor dem Hintergrund der aktuellen Debatte um Luftreinhaltung und Klimaschutz gerät auch der öffentliche Nahverkehr immer mehr unter Druck. Das Interesse bei Betreibern und Kommunen an alternativen Antrieben nimmt stetig zu. Glaubt man dem aktuellen E-Bus-Radar von PwC Deutschland, dann soll die Zahl der Elektrobusse künftig deutlich steigen. Immerhin sind laut PwC bereits 38 Prozent mehr elektrifizierte Busse als im Vorjahr in deutschen Städten unterwegs. 

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Electrification of urban bus fleets: challenges and solutions

In this paper a method to evaluate the technical feasibility of battery-electric urban bus systems is presented. Special focus is put on the dimensioning of the required energy storage and the corresponding charging infrastructure. A detailed battery model with respect to realistic load conditions is set up and a battery performance simulation is performed.

Daimler und MAN setzen auf E-Busse

Bislang haben fast alle Busse einen Dieselantrieb. Solche mit alternativen Antrieben kamen bisher aus Osteuropa oder Asien. Der Marktführer bei Stadtbussen mit Verbrennungsmotor, Mercedes-Benz, produziert seit 2018 auch den vollelektrischen Stadtbus Mercedes-Benz eCitaro, dessen Reichweite unter allen Bedingungen mindestens 150 Kilometer betragen soll. Nach der Markteinführung der batterieelektrischen Einzel- und Gelenkbusvarianten sowie der Erweiterung des Portfolios um eine Feststoffbatterie ab 2020, will Daimler die Reichweite voraussichtlich ab 2022 durch eine Brennstoffzelle zur Stromerzeugung mittels Wasserstoff an Board weiter steigern. 

Ein weiterer deutscher Hersteller, der auf E-Busse setzt, ist MAN mit dem vollelektrischen Stadtbus MAN Lion’s City E. Die Serienproduktion soll im Jahr 2020 im MAN-Werk Starachowice anlaufen. MAN spricht von einer zuverlässigen Reichweite von 200 Kilometer, bis zu 270 Kilometer unter günstigen Bedingungen über die gesamte Lebensdauer der Batterie. MAN Truck & Bus geht davon aus, dass bis 2030 rund 66 Prozent der Linienbusse elektrisch sein werden. Europäischer Marktführer bei E-Bussen ist aktuell allerdings der polnische Omnibushersteller Solaris – mit über 60 in Deutschland eingesetzten E-Bussen aber noch auf einem überschaubaren Niveau. 

EU-Vorgabe für Beschaffungsquoten macht Druck

Ein wichtiges Signal für die Umstellung auf elektrisch angetriebene Busse, sind die Beschaffungsankündigungen der Städte. Laut PwC-Analyse planen die Kommunen für die kommenden fünf Jahre die Anschaffung von mehr als 2.255 E-Bussen (2018: rund 1.000), davon 83 mit Brennstoffzellenantrieb (2018: 51). Insgesamt liegen die öffentlich bekannten Planungen derzeit bei 4.636 anzuschaffenden, elektrisch angetriebenen Bussen (2018: 3.243). Die Top-4-Städte hinsichtlich der Beschaffungspläne sind Berlin gefolgt von Hamburg, Kiel und Wiesbaden.

"Was auf den ersten Blick vielversprechend aussieht, reicht der Politik nicht", bewertet Hansjörg Arnold, Leiter des Bereichs Infrastructure & Mobility bei PwC Deutschland, die Zahlen. Die kürzlich abgeschlossene Aktualisierung der Clean Vehicles Directive der Europäischen Union (EU) beinhalte verbindliche Beschaffungsquoten für saubere Busse bei öffentlichen Aufträgen, so Arnold. Diese erreichten die meisten deutschen ÖPNV-Unternehmen mit ihren Planungen jedoch noch lange nicht. Laut Direktive muss zumindest ein Viertel der öffentlich beschafften Busse im Jahr 2025 und ein Drittel im Jahr 2030 "sauber" sein. Zudem müssten die Hersteller die gewünschten Stückzahlen dann auch liefern können.

Planungs- und Finanzierungsunsicherheiten beim ÖPNV

ÖPNV-spezifische Gründe für den Rückstand zu den EU-Forderungen sind laut PwC beispielsweise Probleme der Unternehmen, die Elektrifizierung der Busflotten finanziell zuverlässig zu planen und umzusetzen. Schließlich sind E-Busse immer noch etwa doppelt so teuer wie Dieselmodelle. Hinzu kämen die hohen Infrastrukturinvestitionen – trotz staatlicher Förderungen. Lademöglichkeiten müssen geschaffen und Betriebshöfe sowie Werkstätten umgerüstet werden. Weiterhin bestünden auch wirtschaftliche Unsicherheiten bezüglich der Lebenszykluskosten und Nutzungsdauern von E-Bussen.  

PwC-Experte Hansjörg Arnold gibt sich dennoch optimistisch: 

Das Wachstum bei elektrischen Busantrieben wird sich nicht auf die Zahlen unseres E-Bus-Radars beschränken. Ein Großteil der Vergaben steht noch aus und viele Städte entwickeln aktuell Konzepte zur weiteren Flottenelektrifizierung. Der Markt für alternative Busantriebe wird auch daher erheblich zulegen."

Hybridbusse sind (noch) im Trend

Derzeit ist der Hybridantrieb aber noch die beliebteste Alternative zum Dieselbus. 593 Hybridbusse (plus 41 Prozent im Vergleich zu 2018) sind deutschlandweit im Einsatz. Sie gelten als eine Brückentechnologie hin zum reinen Elektroantrieb. Die meisten Hybridbusse werden aktuell in Hannover (77), Hamburg (63) und Essen (45) betrieben.

An zweiter und dritter Stelle der Antriebstechnologien liegen laut PwC der batterieelektrische Antrieb sowie Oberleitungsbusse (154 beziehungsweise 66 Busse). Fahrzeuge, die mit Wasserstoff oder einer Oberleitungs-Hybrid-Technologie (Kombination aus Oberleitung und Batterie) betrieben werden, seien hingegen bisher kaum verbreitet (16 und 9 Busse). Insgesamt sind somit 245 Busse in Deutschland rein elektrisch unterwegs. Vorreiter beim Umstieg auf alternative Antriebstechnologien seien die Länder Nordrhein-Westfalen, Niedersachsen und Baden-Württemberg.

Plug-in-System dominiert

Eine große Herausforderung im Zusammenhang mit Elektroantrieben ist – wie im Pkw-Bereich – die Ladeinfrastruktur. Momentan erfolgt je zur Hälfte eine Zwischenladung auf der Strecke (51 Prozent) oder ein Vollladen im Depot (49 Prozent). Bei der Ladetechnik dominiert die Plug-in-Technologie: Sie wird bei 66 Prozent der betriebenen Elektrobusse zum Laden eingesetzt. 

Mit Abstand folgen die Ladung per Docking-System (26 Prozent) und Induktion (8 Prozent). Dabei könnte das Docking-Prinzip, glaubt man dem Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme (IVI), ein effizientes Energiespeicher- und Nachladekonzept sein. Hierzu werden die schweren Traktionsspeicher des Fahrzeugs durch wesentlich kleinere Hochleistungsbatterien ersetzt. Diese sind über wegseitig installierte Schnellladestationen mit sehr hohen Stromimpulsen in kürzester Zeit nachzuladen. Dieses Prinzip habe sich in verschiedenen Anwendungen – angefangen von oberleitungsfreien Bahnen bis hin zu schnellladefähigen Bussen – bewährt, so das Fraunhofer IVI im Kapitel E-Bus ohne Fahrleitung aus dem Buch Ressourceneffizienz. Induktive Ladetechnologie ist dagegen bisher noch wenig verbreitet.

Mehr ÖPNV

Nicht zuletzt muss die Politik sicherstellen‚ dass der ÖPNV eine attraktive Alternative zum Individualverkehr bleibt oder wird. Starke Impulse für den Markt der alternativen Busantriebe wird die jüngst aktualisierte Clean Vehicles Directive der EU setzen, die verpflichtende Mindestquoten für die Beschaffung von sauberen beziehungsweise emissionsfreien Bussen beinhaltet. Zudem stellt das Bundesumweltministerium bis zum Jahr 2022 rund 300 Millionen Euro für die Förderung von Elektrobussen zu Verfügung. 

Rainer Bernnat, Leiter des Bereichs Öffentlicher Sektor bei PwC Deutschland, fordert: "Nach unserer Einschätzung ist es essentiell für eine erfolgreiche Mobilitätswende, dass die Politik ihre Anstrengungen im Bereich der Förderung weiter verstärkt, um den ÖPNV insgesamt und die Flottenumstellung zu beschleunigen. Zugleich müssen die Kommunen ihr Bekenntnis zur E-Mobilität spürbar erhöhen, die Hersteller ihre E-Bus-Produktionskapazitäten steigern und die Verkehrsunternehmen mehr Innovationsbereitschaft zeigen."

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