Lademanagement und Skalierung von E-Bus-Flotten: Ergebnisse aus Forschung und Praxis
Im Rahmen eines 32-monatigen Forschungsprojekts wurde der Umstieg von Diesel- auf batterieelektrische Busse im öffentlichen Linienverkehr Salzburgs begleitet. Ein intelligentes Lademanagementsystem konnte Lastspitzen signifikant reduzieren und lieferte wertvolle Erkenntnisse für die zukünftige Elektrifizierung des öffentlichen Nahverkehrs. Der vollständige Bericht ist kostenfrei online verfügbar.
Fragestellung und Projektpartner
Das Projekt „OptiChargE“ beschäftigte sich mit der Frage, wie wachsende E-Bus-Flotten zuverlässig, wirtschaftlich und energieeffizient betrieben werden können. Über einen Zeitraum von mehr als zwei Jahren begleiteten Salzburg Research, EQOS Energie Österreich GmbH und Consilio Information Management GmbH die Umstellung und den Ausbau des elektrischen Busbetriebs bei der Albus Salzburg Verkehrsbetrieb GmbH.
Integriertes Lademanagement und Pilotbetrieb
Im Fokus stand die Entwicklung eines integrierten Lademanagements, das Fahrzeug-, Lade-, Betriebs- und Infrastrukturdaten aus unterschiedlichen Systemen zusammenführt, um die Ladevorgänge gemeinsam zu steuern und zu optimieren. Die Lösung wurde in einem 13-monatigen Pilotbetrieb unter realen Bedingungen getestet und kontinuierlich weiterentwickelt. Während dieser Zeit wuchs die elektrische Flotte von sieben auf 58 batterieelektrische Busse, die Anzahl der Ladepunkte stieg von 20 auf 56 und die installierte Photovoltaikleistung wurde von 480 auf 1.420 kWp erweitert. So konnte die Skalierung der Flotte im laufenden Betrieb praxisnah untersucht werden.
Ganzheitlicher Ansatz für die Elektrifizierung
Cornelia Zankl von Salzburg Research, Projektleiterin, betont, dass die Elektrifizierung von Busflotten mehr erfordert als den bloßen Austausch des Antriebs. Fahrzeuge, Ladeinfrastruktur, Energieversorgung, Daten, Software sowie betriebliche Abläufe müssen als ein zusammenhängendes System betrachtet werden.
Reduktion von Lastspitzen durch intelligentes Lademanagement
Ein zentrales Ziel war die effiziente Verteilung der verfügbaren elektrischen Leistung auf die Fahrzeuge, um Lastspitzen zu vermeiden und gleichzeitig die Einsatzbereitschaft aller Busse mit ausreichendem Ladezustand sicherzustellen. Im Vergleich zu einer ungesteuerten Ladestrategie, bei der jeder Bus sofort mit maximaler Leistung lädt, konnten die Lastspitzen je nach Monat um etwa 55 bis 75 Prozent gesenkt werden. Dies entspricht einer Einsparung von rund 80.000 Euro an leistungsabhängigen Netzleistungskosten über den Pilotzeitraum. Gegenüber einer einfachen zeitgesteuerten Ladestrategie reduzierte das aktive Lastmanagement die Spitzenlast zusätzlich um 15 bis 35 Prozent.
Markus Klein, stellvertretender Leiter der Business Unit Energietechnik bei EQOS Energie, erklärt: „Ein leistungsfähiges Lademanagement verbindet Betriebssicherheit mit wirtschaftlicher Optimierung. Das Projekt zeigt, dass intelligente Steuerung Lastspitzen deutlich verringert und die vorhandene Infrastruktur effizient nutzt.“
Betriebssicherheit und Integration bestehender Systeme
Die Integration vorhandener IT-Systeme, beispielsweise für Disposition und Abrechnung, war eine zentrale Anforderung. Betriebssicherheit hat dabei höchste Priorität: Monitoring, automatisierte Alarmfunktionen und manuelle Eingriffsmöglichkeiten sind essenziell, um die Einsatzbereitschaft der Fahrzeuge zu gewährleisten.
Betriebliche Abläufe wirken sich ebenfalls auf die Energieeffizienz aus. Durch angepasste Disposition und gezielte Zwischenladungen können Ladefenster geschaffen werden, in denen der selbst erzeugte Photovoltaikstrom tagsüber besser genutzt wird.
Hermann Häckl, Geschäftsführer der Albus Salzburg Verkehrsbetrieb GmbH, unterstreicht: „Die Praxisbewährung des Lademanagements unter realen Bedingungen war für uns entscheidend. Die gewonnenen Erkenntnisse unterstützen eine praxistaugliche und sichere Elektrifizierung unseres Linienverkehrs.“
Datenmanagement und Schnittstellen
Für ein effektives Lademanagement ist die Zusammenführung von Informationen aus verschiedenen Systemen notwendig, darunter Fahrzeug- und Ladezustandsdaten, Dispositionsinformationen sowie Energie- und Wetterdaten. Im Projekt wurden detaillierte Telematikdaten für Verbrauchsmodelle und Prognosen genutzt. Dabei zeigte sich die Bedeutung standardisierter Schnittstellen und eines zuverlässigen Datenzugangs.
Klaus Satz von Consilio Information Management GmbH betont: „Verlässliche Fahrzeug- und Telematikdaten sind die Grundlage für intelligentes Lademanagement. Datenzugang, Schnittstellen und Datenqualität sollten daher bereits bei der Beschaffung und Planung zukünftiger E-Bus-Flotten berücksichtigt werden.“
Einfluss von Wetter und Verkehr auf den Energieverbrauch
Die Analyse ergab, dass Wetterbedingungen und Verkehrssituation den Energieverbrauch der E-Busse stärker beeinflussen als der individuelle Fahrstil. Zwar wurden geringe Unterschiede zwischen den Fahrenden festgestellt, ein signifikanter Einfluss des Fahrstils ließ sich jedoch nicht nachweisen. Daraus konnte kein ausreichendes Einsparpotenzial für zusätzliche Schulungen abgeleitet werden.
Elektrifizierung als integrierter Prozess
Die Ergebnisse von OptiChargE verdeutlichen, dass Flotte, Ladeinfrastruktur, Energieversorgung, Software, Daten und betriebliche Prozesse gemeinsam weiterentwickelt werden müssen. Zudem ist der Aufbau von betrieblichem Know-how erforderlich.
Ein stufenweises Vorgehen hat sich als effektiv erwiesen: Vor jeder Ausbaustufe sollten Prozesse stabilisiert, standortspezifische Erfahrungen gesammelt und der nächste Schritt gezielt vorbereitet werden. Gleichzeitig empfiehlt sich die Entwicklung eines langfristigen Zielbildes vor Beginn der Flottenumstellung, insbesondere in Bezug auf Netzanschluss, Ladeinfrastruktur und Energieversorgung.
Das Projekt liefert damit praxisorientierte Empfehlungen für Verkehrsunternehmen, die ihren Busbetrieb elektrifizieren oder bestehende E-Bus-Flotten erweitern möchten.
Informationen zum Projekt OptiChargE
Das kooperative Forschungs- und Entwicklungsprojekt „OptiChargE – Optimised and automated charging management for battery electric bus fleets“ lief von Februar 2024 bis September 2026. Es wurde im Rahmen von Zero Emission Mobility durch den Klima- und Energiefonds gefördert und von der FFG abgewickelt. Projektpartner waren Salzburg Research Forschungsgesellschaft mbH (Projektleitung), Albus Salzburg Verkehrsbetrieb GmbH, EQOS Energie Österreich GmbH und Consilio Information Management GmbH.
Der vollständige Ergebnisbericht ist unter folgendem Link abrufbar: https://www.salzburgresearch.at/projekt/opticharge/
Kontaktinformationen der wissenschaftlichen Ansprechpartner
- Cornelia Zankl, Salzburg Research
Tel.: +43 662 2288-317
E-Mail: cornelia.zankl@salzburgresearch.at - Hermann Häckl, Albus Salzburg Verkehrsbetrieb GmbH
Tel.: +43 662 424 000 5000
E-Mail: hermann.haeckl@albus.at - Philipp Höfer, EQOS Energie – PR & Marketing
Tel.: +49 162 5620731
E-Mail: Philipp.Hoefer@eqos-energie.com - Klaus Satz, Consilio Information Management GmbH
Tel.: +43 699 1890 6291
E-Mail: ksatz@consilio.at
