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Der Verkehrssektor in Deutschland verursachte 2024 rund 144 Mio. Tonnen CO₂-Äquivalent und verfehlte damit deutlich die Klimaziele. Elektrobusse können den Ausstoß um 54 % gegenüber Dieselbussen senken. Im Projekt EMOSYN unterstützte die FH Kiel die Planung und Optimierung einer PV-basierten Ladeinfrastruktur für E-Busse in Uetersen. Durch Modellierung und Simulation wurden Ladestrategien und die Dimensionierung der Anlage bewertet. Die Ergebnisse zeigen, wie mit selbsterzeugtem Strom Netzbezug und Kosten reduziert werden können. Das entwickelte Modell kann als Blaupause für kleine und mittlere ÖPNV-Betriebe dienen.
FH-Kiel-Projekt liefert Erkenntnisse zur Elektrifizierung von Busflotten
Im Projekt EMOSYN unterstützte ein Forschungsteam der Fachhochschule (FH) Kiel die Kreisverkehrsgesellschaft in Pinneberg mbH (KViP) bei der Elektrifizierung eines Teils ihrer Busflotte. Fast vier Jahre begleitete das Team mit seiner wissenschaftlichen Expertise den Aufbau und die Inbetriebnahme einer Pilotanlage auf dem Betriebshof Uetersen. Sie bestand aus einer Photovoltaikanlage, einem stationären Speicher und einem Ladepunkt für insgesamt sechs E-Busse. Die Ergebnisse des Modellversuchs können für kleinere und mittlere Verkehrsunternehmen als Basis für die eigene Wirtschaftlichkeitsberechnung zur Elektrifizierung ihrer Busflotte dienen.
144 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalent setzte der Verkehrssektor in Deutschland im vergangenen Jahr frei. Wenn Deutschland bis 2045 und Schleswig-Holstein bis 2040 klimaneutral werden möchten, muss der Treibhausgas-Ausstoß Jahr für Jahr signifikant reduziert werden. Zur Lösung beitragen können batteriebetriebene Elektrobusse. Im Vergleich zu mit Diesel angetriebenen Bussen stoßen sie bereits heute durchschnittlich 54 Prozent weniger CO₂ aus, und das über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg. Darüber hinaus verbessern die Fahrzeuge die Luftqualität in Städten und reduzieren die Lärmemissionen im Straßenverkehr.
Beim Projekt EMOSYN unterstützte das Team der FH Kiel um Prof. Dr. Klaus Lebert die Konzeption, Inbetriebnahme, Optimierung und Skalierung der Pilotanlage in Uetersen. Es untersuchte, inwieweit selbsterzeugte zwischengespeicherte Energie den Netzbezug reduzieren und damit Kosten senken kann. Dazu bewertete das Team auch die gewählte Dimensionierung der Pilotanlage. Durch Modellbildung, Simulationsläufe und kontinuierlichen Abgleich mit Echtzeitdaten entstand ein hochgenaues Gesamtmodell für den Betriebshof. „Damit konnten wir die Ladestrategien aus technologischer und wirtschaftlicher Sicht bewerten und konkrete Empfehlungen generieren“, erklärt Lebert. Konkret heißt das beispielsweise: In den sonnenreichen Monaten sollten die Busse sowohl mittags als auch abends an die Ladestation, um die eigenerzeugte Energie optimal nutzen zu können. Eine weitere wichtige Erkenntnis: Die Größe der Pilotanlage in Uetersen reicht für die Versorgung von zwei bis drei Elektrobussen.
„Wir kennen jetzt die relevanten technischen, betrieblichen und ökonomischen Parameter, um die regenerative Energieeigenerzeugung in unsere Elektrifizierungsstrategie einzubinden“, lautet daher auch die positive Bilanz von Dr. Thomas Becker, dem Geschäftsführer der Kreisverkehrsgesellschaft in Pinneberg mbH. „Sicherlich werden wir bei der Konzeption das von der FH Kiel entwickelte Know-how und die nun zur Verfügung stehenden Instrumente weiter nutzen.“
Tatsächlich schreitet die Elektrifizierung der Busflotte in Uetersen voran: Mittlerweile nutzt die KViP eine weitere 50 kW-Ladesäulen, an der der eigeneerzeugte Strom geladen werden kann. Weitere fünf 120 kW-Säulen (bisher mit Netzstrom gespeist) werden darüber hinaus zum Laden genutzt, 27 weitere sollen zeitnah folgen. Unmittelbar bevor steht die Verstärkung der Flotte: Weitere 27 E-Busse sind bestellt und werden ab dem Spätsommer den Weg der KViP Richtung nachhaltiger Mobilität weit voranbringen.
„Der Aufbau der Energieversorgungs-Infrastruktur für die Elektrifizierung der Betriebshöfe und Busflotten ist durchaus kompliziert und mit finanziellen und logistischen Herausforderungen verbunden. Aus dem Pilotprojekt EMOSYN ist nun ein Modell entstanden, das auch andere, kleine und mittlere ÖPNV-Anbieter als eine Art Blaupause zu einem ähnlichen Aufbau anregen kann“, erklärt Lebert.
Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur unterstützte das Projekt EMOSYN (Elektromobilität, Smart Grid und Eigenerzeugung) mit mehr als 312.000 Euro. Die FH Kiel erhielt davon rund 154.000 Euro.
Prof. Dr. Klaus Lebert
Professor für Regelungstechnik und Modellbildung
klaus.lebert@fh-kiel.de
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Energy, Environment / ecology, Traffic / transport
transregional, national
Cooperation agreements, Research results
German
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