Die Umstellung auf E-Busse ist weit mehr als nur die Einführung eines neuen Fahrzeugtyps. Hanspeter Abegg, Leiter Elektrische Energiesysteme bei EBP Schweiz AG, erklärt im Video, was für die Umrüstung der Busgarage Rütihof in Wädenswil alles nötig ist.
Dafür muss eine neue Transformatorenstation gebaut werden, die im Vergleich zur heutigen etwa die siebenfache Leistung aufweist. Also 3500 Kilowatt anstelle von 500 Kilowatt. Glücklicherweise ist die vorhandene EKZ-Mittelspannungsleitung dafür genügend gross dimensioniert. Die Energie muss dann Niederspannungsseitig zu den Ladestationen in Busnähe gebracht werden. Das geschieht über Verteilschränke und Stromschienen. Für den Einbau der neuen Ladeinfrastruktur in die bestehende Busgarage müssen insgesamt mehrere Millionen Franken investiert werden. Eine gute Planung lohnt sich deshalb. Dafür sind wir im Moment an der Erarbeitung einer Machbarkeitsstudie.
Bezüglich Ladesystemen sind bei Bussen Gleichspannungs-Schnelllader mit einer Ladeleistung von 150 Kilowatt üblich. Das sind ähnliche Ladestationen wie die Supercharger für PWs, zum Beispiel auf Autobahnraststätten. Diese sind nicht zu verwechseln mit den Wechselspannungs-Ladestationen für PWs zuhause, die nur über max. 22 Kilowatt Ladeleistung verfügen.
Gemäss ZVV-Strategie soll möglichst das Konzept der Depotlader verfolgt werden. Die Energie soll über normierte Stecker des Typs CCS2 zu den Bussen gelangen. Alternativ wäre auch der Einsatz von Pantographen möglich, das sind Stromabnehmer zur Gelegenheitsladung. Das scheint hier aber unnötig teuer.
Die Frage, ob alle Fahrzeuge gleichzeitig aufgeladen werden können oder müssen, ist bei solchen Umrüstungsprojekten immer ein grosses Thema. Der Leistungs- und Energiebedarf für das Depot Rütihof wurde über eine Umlaufplanung abgeschätzt. Die Gleichzeitigkeit wird oft überschätzt. Nicht alle Busse laden beispielsweise immer mit 150 Kilowatt, das heisst die Anlagen werden oft zu gross dimensioniert. Im Depot Rütihof wird die Gleichzeitigkeit aber nahe bei eins liegen, weil praktisch alle Busse nachts zwischen 1 Uhr und 5 Uhr aufgeladen werden müssen.
Die Busgarage ist eher eng ausgelegt und bietet von der Kapazität her keine Reserven. Es wäre deshalb das Ziel, keine Abstellplätze zu verlieren. Die Machbarkeitsstudie wird zeigen, ob nach dem Umbau immer noch gleichviele Busse Platz im Depot haben wie heute. Je nach Angebotserweiterung ist aber längerfristig ein zweiter Garagenstandort für die Zimmerberg-Busse in Prüfung.
Die Stromversorgung wird nach Umstellung auf E-Busse zentral für die Business Continuity der Zimmerberg-Busse sein. Es sind deshalb Anlagen mit hoher Verfügbarkeit, ausreichender Dimensionierung und zum Teil mit Redundanz geplant, wo heikle Anlagekomponenten doppelt ausgeführt werden. Die bestehende Versorgung durch die EVUs ist nicht auf Elektromobilität ausgelegt. Deshalb investieren sie massiv in ihre Infrastruktur, damit es nicht zu blackouts kommt.
Ja. Der Schnellladevorgang bei E-Bussen dauert heute mit rund vier Stunden noch deutlich länger als die Betankung eines Diesel-Busses. Dieser Umstand muss in der Bus-Einsatzplanung berücksichtigt werden. E-Busse benötigen eine andere, aber einfachere Wartung als Dieselbusse. Die Werkstatt muss entsprechend angepasst und die Mechaniker umgeschult werden.
Bezüglich dem Stromeinkauf für die E-Busse schreibt die Schweizer Stromgesetzgebung ein «Unbundling» vor. Das heisst Verteilnetzbetreiber und Energielieferanten sind separat zu betreiben und müssen komplett getrennt sein. Der Verteilnetzbetreiber wird weiterhin das EKZ bleiben, beim Energielieferanten kann man als Grossbezüger, was wir hier natürlich sind, frei wählen. Das kann dann das EKZ oder ein anderer Lieferant sein. Dieser Prozess ist noch nicht abgeschlossen. Die Versorgungssicherheit wird hier aber stärker gewichtet als ein Billigeinkauf von Stromlieferungen mit hohem Risikopotenzial.
«Fahren mit der Sonne» ist ein faszinierender Gedanke, deshalb wird auch die Erstellung von Photovoltaik-Anlagen geprüft, inklusive Strom vom Nachbarsdach. Da bei Photovoltaik-Anlagen das Produktionsmaximum mittem am Tag, das Lademaximum der Busse jedoch mitten in der Nacht anfällt, ist bei dieser Variante die Gleichzeitigkeit von Produktion und Verbrauch nicht gegeben. Dies könnte aber durch E-Busse, die tagsüber im Depot zwischenladen oder Second-Life-Batterie-Cluster ausgeglichen werden. Dabei werden alte Batterien, die für das Fahren nicht mehr ausreichen aber für stationäre Anwendungen noch lange gut genug sind, als Tagesspeicher eingesetzt. Zudem reicht der Strom von den umliegenden Dächern nur für den Betrieb von etwa drei der insgesamt 30 Busse. Das ist aber immer noch besser als nichts.
Mit batteriebetriebenen E-Bussen setzt der Zimmerbergbus auf die richtige Technologie. Gerade bei Busbetrieben ist ein exponentielles Wachstum der E-Busse zu beobachten. Dies ist auch verständlich, sind diese doch vier Mal effizienter als Diesel-Busse. Batteriebusse sind dabei am weitesten verbreitet. Im Gebiet der Batterietechnologie wird zudem stark geforscht, sodass in den nächsten zehn Jahren die Energiedichte und Batteriekapazitäten sich je etwa verdoppeln und die Batteriepreise sich halbieren werden. Die anderen Technologien haben viele Nachteile. Hybrid-Busse benötigen zwei Antriebsstränge, was teuer und schwer ist. Wasserstoff-Busse verfügen aufgrund der chemisch bedingten Umwandlungsverluste von Strom in Wasserstoff und zurück über einen tiefen Wirkungsgrad der Treibstoff-Produktion von lediglich 50 Prozent, gegenüber 90 Prozent bei Batteriebussen.
Wir haben uns zum Ziel gesetzt, dass der Zimmerbergbus bis 2040 sämtliche Diesel-Busse durch E-Busse ersetzt hat und emissionsfrei unterwegs ist. Was solch eine Umstellung bedeutet und was dabei berücksichtigt werden muss, erklären wir in diesem Artikel.
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