Auf dem Weg zur smarten Mobilität greifen viele Bausteine ineinander: Elektro-Umrüstlösungen für den ÖPNV, Carsharing-Angebote, intelligentes Fuhrparkmanagement oder vernetzte Informationen für Fahrradfahrer. Mit welchen Lösungen gelingt diese Vernetzung?

Dieser Beitrag ist zuerst in eMobilJournal 03/2018 erschienen.

1.1. Einleitung

Dieselfahrverbote, überlastete Straßennetze, veränderte Nutzungsgewohnheiten und neue ­Mobilitätskonzepte wie Carsharing oder Bikesharing: Die urbane Mobilität steht vor einem Umbruch. Die Smart City der Zukunft könnte so aussehen: Öffentliche Verkehrsmittel, Car­sharing und Mikromobilität für die letzte Meile – das alles kombiniert mit Elektromobilität und multimodal vernetzt durch smarte digitale Dienste (siehe Bild 1).

Bild 1: Smart, vernetzt, multimodal und elektrisch – der Mobilitätsmix der Zukunft setzt auf die Kombination verschiedener Verkehrsmittel und die Nutzung digitaler Dienste. (Quelle: in-tech GmbH)

Der Entwicklungsspezialist in-tech ist seit 2002 in der Automobilentwicklung aktiv. Im Geschäftsfeld „Smart Mobility“ entwickelt das Unternehmen zusätz­lich ­smarte Lösungen für die Mobilität von Morgen. Mit intelligenten Lösungsbausteinen – zum Beispiel dank ­Investitionen in die Start-ups Rydies und XOLO7 – zeigt das Unternehmen, wie verschiedene Verkehrsmittel dank digitaler Dienste den Nutzer einfacher, schneller und umweltfreundlicher ans Ziel bringen. in-tech ver­steht sich dabei nicht nur als Lösungsanbieter, sondern auch als Integrator eigener und fremder Module – denn erst miteinander vernetzt bieten digitale Lösungen den optimalen Mehrwert.

2.2. Umrüstung statt Neukauf – Schneller Einstieg des ÖPNV in die Elektromobilität

Busse bilden vielerorts das Rückgrat des öffentlichen Nahverkehrs. Die Debatte über Dieselfahrverbote stellt die Kommunen jedoch vor neue Herausforderungen: Was passiert mit den bestehenden Diesel-Busflotten? Viele Städte und Gemeinden suchen daher den Einstieg in die Elektromobilität.

Bestehende Busflotten gegen Neufahrzeuge mit Elektro­antrieb auszutauschen, ist jedoch weder wirtschaftlich noch ökologisch, insbesondere wenn noch einige Jahre Laufzeit verbleiben. Hohe Anschaffungskosten und lange Lieferzeiten machen die Anschaffung von Neufahrzeugen oft unattraktiv. Als Alternative zum Neukauf bietet sich daher die professionelle Umrüstung auf Elektroantrieb an. Damit verlängern Betreiber die Nutzungsdauer bestehen­der Fahrzeuge und machen ihre Flotte fit für die Elektro­mobilität. in-tech bietet mit dem Konzept e-troFit eine solche Umrüstlösung an. Diese richtet sich an Kommunen und andere Betreiber von Nutzfahrzeugflotten.

Die Umrüstung hat klare wirtschaftliche Vorteile: Im Vergleich zum Neukauf ist eine Umrüstung auf Elektro­antrieb rund 50 % günstiger. Zudem profitieren kom­munale Betreiber auch von Fördermaßnahmen: Das „Sofortprogramm Saubere Luft 2017-2020“ stellt 350 Millionen Euro für die Elektrifizierung des städtischen Verkehrs bereit – auch Umrüstmaßnahmen an bestehen­den Bussen profitieren von dem Fördertopf.

Durch die Nachrüstung lässt sich auch die Laufzeit der Fahrzeuge verlängern: Busse werden in der Regel wegen Verschleiß an Motor und Getriebe ausgemustert. Diese Komponenten werden bei der Elektroumrüstung ohne­hin durch neue ersetzt. Zusammen mit einer Aufberei­tung des Fahrgastraums wird der Bus damit erheblich aufgewertet und kann länger betrieben werden. So wird ein nachhaltiger „Second-Use“ des Fahrzeugs als Elektrobus möglich.

Das e-troFit-Konzept setzt auf individuelle Lösungen: Im ersten Schritt führen die Ingenieure von in-tech eine Analyse des Liniennetzes durch. Die gesamten Rahmen­bedingungen im innerstädtischen Verkehr werden dabei durchleuchtet: Welche Strecken werden zurückgelegt und welche Höhenprofile müssen überwunden wer­den? Wie oft hält der Bus an, wie lange macht er Pause? Aus diesen Daten ergeben sich die Anforderungen an Batterie­reichweite, Motorleistung und Ladekonzept.

Darauf aufbauend entwickeln die Ingenieure einen maßgeschneiderten Antriebsstrang. Die Batterie – das mit Abstand teuerste Bauteil – wird dabei so ausgelegt, dass der Bus alle Anforderungen meistert. Es wird nur so viel Batteriekapazität installiert wie notwendig. Ein modulares Batteriekonzept ermöglicht die stufenwei­se Anpassung der Batteriekapazität sowie die Berück­sichtigung von Leistungsanforderungen. So lassen sich ­Kosten und Gewicht einsparen.

Bild 2 zeigt, welche Komponenten dabei ausgetauscht werden: Motor, Getriebe und Antriebsachse werden durch einen neuen Antriebsstrang ersetzt. Die moderne ­Lithium-Ionen-Batterie findet – je nach konkretem An­wendungsfall – im Motorraum oder auf dem Dach Platz. Für die Klimatisierung werden elektrische Zuheizer und gegebenenfalls eine Klimaanlage verbaut. Zusatzaggre­gate und Steuerelektronik komplettieren den Umbau.

Bild 2: Das e-troFit-Umrüstkonzept von in-tech ermöglicht Kommunen den kostengünstigen Einstieg in die Elektromobilität. (Quelle: in-tech GmbH)

Die Qualität der Komponenten steht dabei den Original­teilen in nichts nach. Für den Antriebsstrang kommen Originalkomponenten zum Einsatz – mit dem Partner ZF Friedrichshafen hat in-tech einen deutschen Tier1-­Zulieferer ins Boot geholt. Die tatsächliche Umrüs­tung des Busses findet dann in einem Partnerwerkstatt­netz auf Basis der spezifizierten Komponenten statt.

Parallel zur Einführung unterstützt in-tech auch die Kommunen bei der Planung der Ladeinfrastruktur sowie bei Schulungen der Mitarbeiter. Dies fördert die Akzep­tanz sowie den weichen Übergang in die Elektromobilität. Die gesamte Projektlaufzeit liegt bei etwa sechs Monaten. in-tech stellt das e-troFit-Konzept derzeit im Rahmen eines Pilotprojekts mit den Stadtwerken Landshut unter Beweis. Der erste Elektrobus wird ab Herbst 2018 den Linien­betrieb in Landshut aufnehmen.