Die Gesellschaft fuer Elektrischen Strassenverkehr mbH betreibt Forschung, Entwicklung und Erprobung auf dem Gebiet elektrischer Strassenfahrzeuge und deren Versorgungskomponenten in Zusammenarbeit mit der einschlaegigen Industrie. Im Rahmen von Grossversuchen werden Batterie-elektrische MAN-Standardlinienbusse (z.Z. 22 Fahrzeuge) sowie 20 Daimler Benz Hybridbusse im praxisnahen Linienbetrieb und auf Versuchsgelaenden getestet. Parallel hierzu werden an Elektrotransportern der Firma Daimler-Benz AG und Volkswagenwerk AG in einem Experimental-Forschungsprogramm Untersuchungen durchgefuehrt sowie erste Schritte der Elektrifizierung von Pkw eingeleitet. Bei den laufenden Programmen stehen neben den Fahrzeugen mit ihren Antriebskomponenten die Entwicklung leistungsfaehiger Energie-Speicher (Batterie) und einer auf die Besonderheiten des Fahrzeuges zugeschnittenen Versorgungstechnik (Batterie-Wechsel, Service- und Ladeeinrichtung) sowie eine Optimierung des Gesamtsystems im Vordergrund.
Die Hybridisierung von im öffentlichen Nahverkehr eingesetzten Fahrzeugen bietet die Möglichkeit signifikanter Treibstoff- und Emissionsreduktionen, da die Fahrzyklen gut vorhersehbar sind und häufige Brems- und Beschleunigungsvorgänge enthalten (Start-Stopp Betrieb). Der Einsatz verfügbarer elektrochemischer Speicher (Batterien, Ultracaps) zur Zwischenspeicherung der Bremsenergie ist zwar möglich, jedoch können die geforderten Leistungen bzw. die gewünschte Lebensdauer nur mit großem finanziellen Aufwand bzw. starker Überdimensionierung des Energiespeichers erreicht werden. Im Gegensatz zu den elektrochemischen Speichern bieten Flywheel-Speicher das Potenzial, eine hohe Leistungsdichte mit einer hohen Energiedichte zu verbinden. Durch den Einsatz moderner (Verbund-)Materialien sowohl im Schwungrad selbst wie auch in den Lagern können Flywheel-Speicher sehr kompakt und leicht gebaut werden. Außerdem erreichen sie bereits mit heute verfügbarer Lager-Technologie eine im Vergleich zu modernen Batteriesystemen deutlich erhöhte Lebensdauer. In dem Projekt E3ON soll die Realisierbarkeit von kompakten Flywheel-Speichern unter den in öffentlichen Nahverkehrsfahrzeugen gegebenen Rahmenbedingungen untersucht werden: Gemeinsam mit potenziellen Kunden (siehe beiliegende LOI) werden für Schienenfahrzeuge und Hybridbusse typische Lastprofile sowie extern auftretende mechanische Belastungen (Vibrationen, Fliehkräfte, ...) spezifiziert. Auf deren Basis werden die Hauptkomponenten des Systems (Schwungmasse und Lagerung, Motor/Generator, Umrichter) theoretisch und experimentell in Bezug auf Lebensdauer und Sicherheitsaspekte untersucht. Das Ergebnis der Forschungsarbeiten sind Realisierungsvorschläge für die einzelnen Komponenten sowie eine erste Abschätzung der unter den gegebenen Randbedingungen erreichbaren Lebensdauer und der Kosten. Daraus können die wichtigsten Parameter eines im Rahmen eines Folgeprojekts zu realisierenden Prototyps bzw. Vorseriengeräts abgeleitet werden, wobei speziell der erreichbare Wirkungsgrad (round-trip efficiency), der speicherbare Energieinhalt, die aufnehmbare bzw. abgebbare elektrische Leistung, die erreichbare Lebensdauer und der zu erwartende Preis von Interesse sind. Zusätzlich können die Projektergebnisse zur Beurteilung der Realisierbarkeit von noch weiter miniaturisierten Flywheel-Speichern herangezogen werden. Derartige Speicher eignen sich zum Einsatz in Hybrid- und Elektrofahrzeugen des zukünftigen Individualverkehrs.
Im Rahmen des Projekts VEOTOP soll innerhalb von drei Jahren ein softwareunterstütztes Verfahren bereitgestellt werden. Dieses Verfahren, das auf einer leitenden Benutzerinteraktion sowie einer neuartigen Kombination von heuristischen Verfahren und Optimierungsalgorithmen basiert, synthetisiert und optimiert Topologien von komplexen Energiesystemen inklusive Betriebs- und Regelstrategien. Neben der Energie- und Kosteneffizienz werden auch nichttechnische Faktoren wie Komplexität, Instandhaltbarkeit und Wiederverwertbarkeit berücksichtigt. Aus den entstehenden Topologien kann mithilfe eines interaktiven Bewertungssystems ausgewählt werden. Die im Verfahren verwendeten detaillierten nichtlinearen Simulationsmodelle nutzen den offenen FMI-Standard, der den Einsatz von Modellen aus unterschiedlichen Quellen ermöglicht. Die Wirkungsweise des entwickelten Verfahrens wird anhand von zwei Demonstratoren belegt: Der eine umfasst ein hocheffizientes Supermarktsystem, der andere einen Hybrid-Omnibus inkl. Energierückgewinnung.
Im Rahmen des Projekts VEOTOP soll innerhalb von drei Jahren ein softwareunterstütztes Verfahren bereitgestellt werden. Dieses Verfahren, das auf einer leitenden Benutzerinteraktion sowie einer neuartigen Kombination von heuristischen Verfahren und Optimierungsalgorithmen basiert, synthetisiert und optimiert Topologien von komplexen Energiesystemen inklusive Betriebs- und Regelstrategien. Neben der Energie- und Kosteneffizienz werden auch nichttechnische Faktoren wie Komplexität, Instandhaltbarkeit und Wiederverwertbarkeit berücksichtigt. Aus den entstehenden Topologien kann mithilfe eines interaktiven Bewertungssystems ausgewählt werden. Die im Verfahren verwendeten detaillierten nichtlinearen Simulationsmodelle nutzen den offenen FMI-Standard, der den Einsatz von Modellen aus unterschiedlichen Quellen ermöglicht. Die Wirkungsweise des entwickelten Verfahrens wird anhand von zwei Demonstratoren belegt: Der eine umfasst ein hocheffizientes Supermarktsystem, der andere einen Hybrid-Omnibus inkl. Energierückgewinnung.
In den letzten Jahren hat die Elektromobilität durch die Entwicklung leistungsstarker Akkumulatoren auch im Bereich der ÖPNV-Busse Einzug gehalten. Die Fahrzeuge werden dabei zwar quasi als Nebeneffekt leiser gegenüber den etablierten Diesel-Antrieben, eine Optimierung hin zum geräuscharmen Fahrzeug ist aber bisher nicht erfolgt. Im Vorhaben soll das Minderungspotenzial einer konsequenten Geräuschoptimierung von ÖPNV-Bussen im Rahmen der Elektrifizierung des Antriebs und lärmrelevanter Aggregate quantifiziert werden, und zwar mit besonderem Fokus auf einen noch im Detail zu definierenden Haltestellenbetriebszyklus. Das Vorhaben besteht im Kern aus drei Punkten: Erstens soll ein Messverfahren entworfen werden, das geeignet ist, eine realitätsnahe und objektive Bewertung der akustischen Belastung durch ÖPNV-Busse im Umfeld einer Haltestelle vorzunehmen. Zweitens sollen mittels dieses Messverfahrens herkömmliche Dieselfahrzeuge und moderne Hybrid- und Elektrobusse vermessen und bewertet werden. Und drittens soll quantitativ abgeschätzt werden, auf welches Niveau die Belastung gesenkt werden könnte, wenn eine konsequente Optimierung der relevanten Fahrzeugkomponenten in Richtung Geräuscharmut erfolgen würde.
Environmental requirements in tendering procedures for buses are intended to reduce the significant pollutant, greenhouse gas and noise emissions occasioned by buses, particularly in urban environments and areas in need of protection. Hence the requirements recommended in this guide apply to buses used for urban transport, but can also be used for interurban and long-distance buses. These requirements apply to all buses with internal combustion engines (i.e. conventional buses), electric buses, and hybrid buses. Veröffentlicht in Ratgeber.
Ziel des Vorhabens ist es, die Erprobung der Praxistauglichkeit der Dieselhybridtechnologie, die nun mit Plug-In Funktionalität ausgerüstet ist, durch die Einrichtung und den Betrieb einer reinen Hybridbuslinie zu intensivieren und den nächsten Schritt bei der Einführung der Elektromobilität im busbasierten ÖPNV einzuleiten. Im Projekt wird eine reine Hybridbuslinie auf der Linie 43 eingerichtet. Die Auswirkungen eines linienreinen Fahrzeugeinsatzes auf die Fahrplangestaltung sowie die Anforderungen an einen für E-Antriebe geeigneten Betriebshof werden untersucht. Neben weiterer Technologieoptimierung wird ermittelt, für welches Anforderungsprofil das Antriebskonzept energetisch optimal ist. Es erfolgt eine Bewertung des Potentials zur Reduzierung der Lärm- und Emissionsbelastung durch reinelektrischen Busbetrieb an Schlüsselstellen bzw. ob eine überproportionale Reduktion der Schadstoffe im Verhältnis zur Kraftstoffeinsparung erbracht werden kann. Für die Bearbeitung des Vorhabens sind folgende Arbeitsschritte vorgesehen:1. Beschaffung von 5 Hybridbussen mit Plug-In Funktionalität; 2. Einrichtung und Betrieb einer reinen Hybridbuslinie zur Überprüfung und Verbesserung der Praxistauglichkeit und der Auswirkungen für Fahr- /Dienstplangestaltung und Betriebshofgestaltung; 3. Wartung (Schulung, Wartung, Auslesen Betriebsdaten etc.); 4. Begleituntersuchungen; 5. Projektmanagement & Öffentlichkeitsarbeit.
Environmental requirements in tendering procedures for buses are intended to reduce the significant pollutant, greenhouse gas and noise emissions occasioned by buses, particularly in urban environments and areas in need of protection. Hence the requirements recommended in this guide apply to buses used for urban transport, but can also be used for interurban and long-distance buses. These requirements apply to all buses with internal combustion engines (i.e. conventional buses), electric buses, and hybrid buses. Quelle: http://www.umweltbundesamt.de/
Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) fördert im Rahmen eines Markteinführungsprogramms die Beschaffung von Hybridbussen durch Verkehrsbetriebe des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV). Dieses Projekt begleitet das Fördervorhaben wissenschaftlich. Im Projekt werden die durch das BMU geförderten Hybridbusse im Linienbetrieb untersucht und bewertet hinsichtlich ihrer Energieeffizienz und damit ihrer CO2-Emissionen im Vergleich zu herkömmlichen Dieselbussen, ihrer Einsatzreife, ihrer Zuverlässigkeit und der Akzeptanz bei Fahrern und Fahrgästen sowie ihrer Kosten im Vergleich zu modernen Dieselbussen ohne Hybridtechnologie. Die Hybridtechnologie kann bei Linienbussen, die häufig bremsen und anfahren, hohe Effizienzpotenziale erschließen, da ein wesentlicher Anteil der Bremsenergie bei dieser Technologie zurückgewonnen und für den Betrieb eines Elektromotors zur Verfügung gestellt werden kann (Rekuperation). Dieser treibt die Linienbusse vor allem beim Anfahren und im unteren Lastbereich an. Somit ist neben einer Kraftstoffeinsparung auch eine Verringerung der Abgas- und Geräuschemissionen möglich. Die Förderung wurde mit der Einhaltung anspruchsvoller Umweltstandards und Leistungsdaten verknüpft. So mussten die Hybridbusse folgende Mindeststandards erfüllen: a. Die CO2-Emissionen werden um mindestens 20 Prozent gegenüber einem vergleichbaren Linienbus ohne Hybridtechnologie reduziert (gemessen im 'Braunschweig'- Zyklus). b. Die Busse sind mit einem geschlossenen (wall-flow) Partikelfiltersystem ausgestattet. Die Partikelemissionen (PM) unterschreiten den EEV-Standard von 0,02 g/kWh, nachgewiesen im ESC- und ETC- Fahrzyklus nach 2005/55/EG. c. Es müssen Abgasnachbehandlungsmaßnahmen ergriffen werden, so dass die Stickoxidemissionen (NOX) den EEV-Standard von 2 g/kWh, nachgewiesen im ESC- und ETC- Fahrzyklus nach 2005/55/EG, unterschreiten. d. Die Lärmemissionen betragen maximal 75 dB(A) bei einer Motorleistung =150 kW bzw. 77 dB(A) bei einer Motorleistung größer als 150 kW. Daneben müssen die Fahrzeuge so ausgestattet sein, dass eine deutliche Reduzierung des Innenraumlärms erreicht wird. Die oben genannten Punkte b. und c. beziehen sich auf Angaben der Fahrzeughersteller, die Punkte a. und d. wurden innerhalb der Begleitforschung des Vorhabens 'Hybridbusse für einen umweltfreundlichen ÖPNV' mittels umfangreicher Messkampagnen bearbeitet. Die fahrzeugbezogenen Kosten im Linienbetrieb werden analytisch ermittelt und die Inbetriebnahme und der Linienbetrieb der Hybridbus-Kleinflotten sowohl qualitativ als auch quantitativ bewertet; nicht zuletzt werden entsprechende Lösungsvorschläge bzw. Optimierungspotenziale aufgezeigt. Das Projekt ermöglicht so eine Quantifizierung der Ziele des Fördervorhabens und erarbeitet Empfehlungen, die sich aus den Erfahrungen im Verlauf des Projekts in den Regionen ableiten lassen.
Ziel des Vorhabens ist die Erprobung von Plug-In Hybridbussen (PHEV) und Batterieelektrischen Bussen (BEV) im Linienverkehr in Hamburg. Mit den Erkenntnissen aus dem Linieneinsatz und der technischen Weiterentwicklung werden die Voraussetzungen dafür geschaffen, dass elektrische Busse schneller an den Markt kommen und praxistauglicher sind. Darüber hinaus tragen die Busse dazu bei, die Emissionen schon heute zu reduzieren. So kann beispielsweise der Ausstoß von Kohlendioxid in rein elektrisch betriebenen Bussen ( je nach Herkunft des Stroms und Verbrauch des Vergleichsfahrzeuges) um annähernd 3 kg je Liter Dieselkraftstoff reduziert werden. Bei einem unterstellten Verbrauch von 40 Liter Diesel und etwa 60.000 km Kilometern Jahresleistung spart ein komplett elektrisch betriebener Bus etwa 70 Tonnen des schädlichen Klimagases Kohlendioxid ein. Zudem entfallen bei einem elektrischen Betrieb (bei PHEV und BEV) komplett die anderen Emissionen wie Stickoxide oder Ruß. Auch die Geräusche des Busses werden beim elektrischen Fahren erheblich reduziert. Das Projekt setzt sich aus insgesamt 15 Arbeitspaketen zusammen, die teils sukzessive, teils parallel umgesetzt werden. Die wesentlichen Aufgaben des Arbeitsprogrammes sind die praktische Erprobung der innovativen Busse auf den Linien einschließlich ihrer technischen und betrieblichen Weiterentwicklung im Abgleich mit der Ladeinfrastruktur für die Busse. Die Verringerung von Emissionen und Lärm in den Städten ist eine Aufgabe, die alle Entscheider beschäftigt. Daher beschäftigen sich fast alle Verkehrsunternehmen mit elektrisch angetriebenen Bussen unterschiedlicher Konzepte. Die Flotte der in Deutschland eingesetzten Nahverkehrsbusse beträgt etwa 45.000 Fahrzeuge, davon 33.000 im Stadtverkehr. Aktuell sind aber erst 250 Hybridbusse im Einsatz und noch erheblich weniger Elektrobusse. Auch die Fahrzeughersteller haben sich, gemessen an dem Bedarf, bislang mit Entwicklungsaktivitäten noch zurückgehalten. Vor diesem Hintergrund besteht ein erhebliches Interesse, in dem vorliegenden Projekt PHEV und BEV in einem Praxistest zu erproben und zu optimieren. Zwar kann zurzeit noch nicht sicher abgeschätzt werden, in welchem Umfang PHEV und BEV am Markt künftig nachgefragt werden. Die vorstehend ausgewiesenen Zahlen belegen jedoch ein grundsätzliches und interessantes Mengenpotenzial für entsprechende Busse, vor allem im Stadtverkehr.
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| Bund | 28 |
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| Förderprogramm | 25 |
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