Elektrobusnetz Darmstadt 2025 Ergebnisse der Machbarkeitsstudie

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1 Elektrobusnetz Darmstadt 2025 Ergebnisse der Machbarkeitsstudie HEAG mobilo GmbH Werner Laber Mai 2015 (Quelle: Reuters)

2 Einleitung (Quelle: FAZ) Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

3 Einleitung Der ÖPNV-Sektor nimmt als Mitglied des Umweltverbundes seit jeher eine Vorreiterrolle bei umwelt- und klimafreundlicher Mobilität ein Ein moderner und elektromobiler ÖPNV unterstützt die Ziele des Klimaschutzes auf drei Wegen: Durch die Reduzierung bzw. den weitest gehenden Wegfall der eigenen Emissionen (Luftschadstoffe und Lärm) Durch die hohe Kontaktdichte als Vermittler der Idee funktionierender Elektromobilität Durch intermodale Verlagerungspotentiale, die ein moderner und attraktiver ÖPNV erzeugt Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

4 Die Machbarkeitsstudie wurde gefördert durch das Antragssteller: HEAG mobilo GmbH Projektbeteiligte: e-netz Südhessen Hochschule Darmstadt Forschungsinstitut sofia Zeitraum: Projektkosten: davon 50% gefördert durch HMWEVL Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

5 Ziel der Machbarkeitsstudie Erarbeitung eines technischen Umsetzungskonzeptes für den Einsatz elektrisch betrieben Stadtbusse auf den innerstädtischen Linien F, H, K, L und R bis 2025 technische Machbarkeit ökologische Machbarkeit Umsetzungskonzept wirtschaftliche Machbarkeit betriebliche Machbarkeit Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

6 Machbarkeitsstudie Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

7 Machbarkeitsstudie Untersuchung der innerstädtischen Buslinien L,R,H,K und F Aufnahme der Linienlänge, Haltestellenabstände, Geschwindigkeitsprofil etc. Liniencharakteristik mit Wendezeiten, Verspätungslagen, infrastrukturelle Gegebenheiten etc. Streckenanalyse mit den Fahr und Umlaufdaten im Sollfahrplan und den IST-Daten durch GPS-Echtzeitaufzeichnungen Simulation des Energieverbrauch für die Auslegung des Energiespeichers und der Ladeinfrastruktur Ermittlung der Energiebilanz für Tagesumläufe zur Bewertung der Systemumstellung auf betrieblicher und technischer Basis Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

8 Machbarkeitsstudie Linie F: Oberwaldhaus Haasstraße Linie H: Kesselhutweg Anne-Frank-Straße Linie K: Kleyerstraße TU-Lichtwiese/Mensa Linie L: Schloß Heinheimer Straße Linie R: Nordbahnhof Böllenfalltor Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

9 Machbarkeitsstudie Systemdefinition Fahrzeugtechnologie o Fahrzeuggröße, Antriebsart, Klimatisierungs- und Heizungskonzept Speichertechnologie o Energiedichte, Leistungsdichte, Zyklenfestigkeit, Ladewirkungsgrad Ladekonzept o Übernachtlader, Gelegenheitslader, induktives oder konduktives Ladesystem, AC-Versorgung aus öffentlichem Netz, DC-Bahnstromversorgung Infrastruktur o Ladekonzept im öffentlicher Raum, Gestaltung der Haltestelle etc. Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

10 Antriebskonzepte E-Busse Zentralmotor (Quelle: Siemens) Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

11 Antriebskonzepte E-Busse Elektroportalachse AVE 130 ( ZF ) (Quelle: ZF) Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

12 Antriebskonzepte E-Busse Radnabenmotor (Ziehl-Abegg) (Quelle: Ziehl-Abegg) Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

13 Batteriesysteme (Quelle: RWTH Prof. Sauer) Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

14 Ladekonzepte Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

15 Konduktive Ladesysteme Fa. Schunk (Quelle: Siemens) Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

16 Übernachtlader (Steckerlösung) Batteriekapazität bis 315kWh bei 12m Bus möglich Batteriegewicht bis 3.000kg Ladeleistung max. 150kWh Reichweite max. 220km - Heizungsart und Klimatisierung beachten! Laden im Betriebshof Stromversorgung für E-Flotte beachten! Flexibler Fahrzeugeinsatz (Quelle: PNN) Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

17 Gelegenheitslader konduktiv Batteriekapazität max. 200kWh sinnvoll 120kWh geringeres Batteriegewicht Schnellladung bis 500kW Reichweite abhängig von Ladeinfrastruktur und Linienumlauf Hohe Infrastrukturkosten auf der Strecke Linienbezogener Fahrzeugeinsatz (Quelle: Fraunhofer IVI) Integration in städtebauliche Gesamtgestaltung Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

18 Elektrobus mit induktivem Ladestrom Batteriekapazität max. 200kWh sinnvoll 120kWh geringeres Batteriegewicht Schnellladung max 200kW Reichweite abhängig von Ladeinfrastruktur und Linienumlauf sehr hohe Infrastrukturkosten auf der Strecke Linienbezogener Fahrzeugeinsatz (Quelle: Bombardier) die Ladetechnik ist unsichtbar Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

19 Machbarkeitsstudie Festgelegte Konfiguration für das Elektrobusnetz Darmstadt Radnaher Antrieb mit Elektroportalachse Batteriegröße 120kWh bei 12m Bus und 180 kwh bei größeren Fahrzeugen Konduktives Ladesystem mit fahrzeugseitigem Stromabnehmer Max. Ladeleistung der Schnellladepunkte 360kW Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

20 Machbarkeitsstudie Simulation des Ladezustandes der Batterie durch Aufzeichnung der IST-Fahrdaten bei Linienumlauf Linie L Kritischer Ladezustand der Batterie Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

21 Machbarkeitsstudie Simulation des Ladezustandes der Batterie durch Aufzeichnung der IST-Fahrdaten bei Linienumlauf Linie R sehr guter Ladezustand der Batterie Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

22 Machbarkeitsstudie Wirtschaftlichkeit und Ökologie In der Gesamtbetrachtung werden auf den Linien (F, H, K, L, R) durch 22 Fahrzeuge ca km Einsatzkilometer im Jahr erbracht. Durch den Einsatz der gesamten Elektrobusflotte können in der Well-to-Wheel- Emissionsbetrachtung ca kg CO 2 im Jahr eingespart werden. Neben den positiven CO 2 -Bilanzierungseffekten können zudem lokal Stickoxide NO X und Lärm vermieden werden. Gesamtkosten bei Linienumstellung ohne Förderung mit Förderung* 1. Elektrobus (12 21m) 22 Stück Ladeinfrastruktur Sonstige Kosten Gesamtkosten (*50% der förderfähigen Mehrkosten) Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

23 Machbarkeitsstudie Analyse für jede Linie mit verschiedenen Szenarien bezüglich Preisentwicklung Energie, Speichermedien, Einsatzzeiten etc. Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

24 Machbarkeitsstudie Übersicht der definierten Schnellladepunkte mit 360 kw Anschlussleistung aus dem öffentlichen Versorgungsnetz, oder der Bahnstromversorgung Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

25 Machbarkeitsstudie Betriebliche Randbedingungen beachten! Teilweise zu wenig Wendezeiten für Ladevorgang zur Verfügung! Nur ein Schnellladepunkt pro Linie - was passiert bei Ausfall der Ladeinfrastruktur? Ladevorgänge werden durch Fahrpersonal manuell ausgelöst und beendet Faktor Mensch? Was tun bei Schienenersatzverkehr für die Straßenbahn Installation von Ladepunkten an Endhaltestellen im Straßenbahnnetz? Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Elektrobussysteme - VDV-Hessen-Veranstaltung März

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