Zeitung Heute : Elektrisch durch die Stadt

Berlin soll E-Busse mit induktiver Ladetechnik bekommen. Sie erhalten ihren Strom kabellos – wie eine elektrische Zahnbürste.

Sybille Nitsche
Lautlos durch die City flitzen. Noch fahren ausschließlich Diesel-betriebene Busse durch Berlin. 2014 soll eine Linie komplett auf den Elektrobetrieb umgestellt werden. Welche genau, das steht noch nicht fest. Foto: TU Presse/Dahl
Lautlos durch die City flitzen. Noch fahren ausschließlich Diesel-betriebene Busse durch Berlin. 2014 soll eine Linie komplett auf...

Der Bus fährt an die Haltestelle heran, die Türen öffnen sich, die Fahrgäste lösen ihr Ticket. Währenddessen lädt der Bus – von den Passagieren unbemerkt – Strom zur Weiterfahrt. Keine Ladesäule, kein Kabel, kein Stecker weit und breit. Noch ist es eine Vision, aber die berührungslose induktive Ladetechnik könnte die Elektromobilität entscheidend nach vorn bringen.

Als vor zwei Jahren die TU Berlin und die BVG erste Gespräche führten über die Elektrifizierung des Berliner Busnetzes, diskutierten sie verschiedenste Methoden: Übernachtladung im Betriebshof, Batterie-Wechselsysteme, Ladung auf der Strecke. Lediglich Oberleitungen wurden sofort ausgeschlossen, da sie unter städtebaulicher Sicht als störend empfunden werden. Dietmar Göhlich und seine Mitarbeiter an der TU Berlin begannen daraufhin zu rechnen, zu prüfen und zu analysieren. Ein Batterie-elektrisches Fahrzeug ausschließlich mit Aufladung über Nacht zum Beispiel wurde bald verworfen. Selbst mit moderner Lithium-Ionen-Technik hätte es der Akku auf fünf Tonnen Gewicht gebracht, um den Bus zuverlässig einen Tag lang durch den Berliner Verkehr zu bringen.

Nachdem die TU-Wissenschaftler die wesentlichen technischen und wirtschaftlichen Daten einbezogen hatten, kamen sie zu dem Ergebnis: Die induktive Ladung auf der Strecke hat das größte Potenzial, den öffentlichen Personennahverkehr von fossilen Brennstoffen auf elektrische Energie umzustellen.

Mit der induktiven Ladetechnik „Primove“ von Bombardier sollen nun die Busse einer Berliner Buslinie ausgestattet und ab 2014 in eine Testphase geschickt werden. „Die Technologien für einen Verkehr ohne CO2-Emissionen sind vorhanden, nun müssen sie zeigen, ob sie im Alltag bestehen können“, sagt Göhlich. Der TU-Professor leitet das Fachgebiet Methoden der Produktentwicklung und Mechatronik und koordiniert an der Universität das Forschungsnetzwerk Elektromobilität mit 21 Fachgebieten.

Die Machbarkeitsstudie der TU Berlin ist Teil des Vorhabens, in dem die Berliner Verkehrsbetriebe, der Bushersteller Solaris, Bombardier Transportation und das Unternehmen Vossloh-Kiepe, verantwortlich für den elektrischen Antrieb und das Energiemanagement, erstmals in Deutschland eine komplette Flotte einer Buslinie elektrifizieren und im Alltagsbetrieb testen wollen. Untersucht werden soll, wie Elektromobilität in den öffentlichen Personennahverkehr einer Großstadt integriert beziehungsweise wie der Nahverkehr vollständig auf Elektromobilität umgestellt werden kann.

Das Projekt gehört zum Programm „Internationales Schaufenster der Elektromobilität Berlin-Brandenburg“, das von der Bundesregierung gefördert wird. Die Forschungen der TU Berlin werden innerhalb des E-Bus-Berlin-Vorhabens mit 500 000 Euro finanziert.

„Die induktive Ladetechnik funktioniert wie das Aufladen einer elektrischen Zahnbürste, also kabellos“, sagt Göhlich. „In die Fahrbahn ist eine Ladeplatte eingelassen, die Primärspule. Am Fahrzeugboden befindet sich der Stromempfänger mit der Sekundärspule. Der elektrische Strom in der Primärspule erzeugt ein magnetisches Feld, das von der Sekundärspule wieder in elektrischen Strom umgewandelt wird und die Batterie lädt.“ Vier bis sieben Minuten wird das berührungslose „Betanken“ dauern. Gesundheitliche Gefahren gingen von den elektromagnetischen Feldern nicht aus, da sie nur unterhalb des Fahrzeugbodens in einem engen Luftspalt erzeugt würden, sagt Göhlich. Dies sei durch Tests bei Bombardier in Mannheim nachgewiesen worden. An den jeweiligen Endpunkten der ausgewählten Linie werden sich unter anderem die Schnell-Ladestationen befinden. Sozusagen en passant, im Vorbeifahren, hat der Bus wieder „Saft“.

Das kabellose Laden löst das Problem der beschränkten Speicherkapazität der Batterien. Allerdings sind laut Göhlich Akkus erforderlich, die genügend robust sind und 20 bis 30 Ladevorgänge pro Tag aushalten. „Batteriegröße und Systemauslegung müssen sorgfältig an das Streckenprofil angepasst werden“, sagt er. Auch Heizung, Klimatisierung und alle Nebenverbraucher müssten im Energiemanagement berücksichtigt werden. Während der Testphase werden die TU-Wissenschaftler alle wichtigen Betriebsdaten zur Batterienutzung, zum Energieverbrauch und zur Kostenbilanz sammeln und aufbereiten.

Die Machbarkeitsstudie beziffert die jährliche CO2-Einsparung auf 660 Tonnen gegenüber den Dieselbussen. „Die Probephase wird zeigen, wie die Umweltbilanz tatsächlich ausfallen wird“, sagt Göhlich. „Letztlich kann man nur von CO2-Einsparungen reden, wenn der Strom regenerativ erzeugt wird. Für den E-Bus wird die BVG daher ausschließlich Ökostrom einsetzen.“ Vorteile sieht er auch in der Vermeidung von Feinstaub und Lärm.

Weitere Fragen, die keine theoretische Studie zuverlässig beantworten kann, sondern nur der Praxistest, sind die Alltagstauglichkeit der Busse im stauanfälligen Stadtverkehr oder bei extremen Temperaturen. Schließlich werde das Konsortium beweisen müssen, dass E-Busse im Nahverkehr sowohl unter technischen als auch wirtschaftlichen Gesichtspunkten in großem Maßstab in Ballungsgebieten einsetzbar sind. Erste Analysen zeigen, dass dies in fünf bis zehn Jahren möglich sein könnte. Am Ende, davon ist Göhlich überzeugt, wird die Marktreife stehen.

Dabei ist die Elektrifizierung des Busverkehrs nur ein Teil im großen Puzzle Elektromobilität. Mit der induktiven Ladetechnik sollen auch andere Verkehrsmittel elektrifiziert werden: Taxis, Lieferfahrzeuge, der Fuhrpark der Berliner Stadtreinigung. Selbst die Straßenbahn könnte dann auf die Oberleitungen verzichten.

Dietmar Göhlich wird zur Langen Nacht der Wissenschaften einen Vortrag halten: „Was können Stadtbusse von Zahnbürsten lernen?“ 8. Juni, Haus der Ideen, Straße des 17. Juni 135, Audimax, ab 22 Uhr.

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