Lademanagement und Skalierung von E-Bus-Flotten: Ergebnisse aus Forschung und Praxis
Im Rahmen eines 32-monatigen Forschungsprojekts wurde die Umstellung von Dieselbussen auf batterieelektrische Busse im öffentlichen Linienverkehr Salzburgs begleitet. Ein intelligentes Lademanagementsystem konnte dabei Lastspitzen deutlich reduzieren und lieferte wertvolle Erkenntnisse für die zukünftige Elektrifizierung des öffentlichen Nahverkehrs. Der vollständige Ergebnisbericht ist kostenfrei online verfügbar.
Fragestellung und Projektpartner
Das Projekt „OptiChargE“ beschäftigte sich mit der Frage, wie wachsende elektrische Busflotten zuverlässig, wirtschaftlich und energieeffizient betrieben werden können. Über einen Zeitraum von mehr als zwei Jahren unterstützten Salzburg Research, EQOS Energie Österreich GmbH und Consilio Information Management GmbH die Albus Salzburg Verkehrsbetrieb GmbH bei der Umstellung und Skalierung des elektrischen Busbetriebs.
Integriertes Lademanagement und Pilotbetrieb
Im Fokus stand ein integriertes Lademanagement, das Fahrzeug-, Lade-, Betriebs- und Infrastrukturdaten aus unterschiedlichen Systemen zusammenführt, um die Ladevorgänge gemeinsam zu steuern und zu optimieren. Die entwickelte Lösung wurde in einem 13-monatigen Pilotbetrieb unter realen Bedingungen getestet und kontinuierlich weiterentwickelt. Während dieses Zeitraums wuchs die elektrische Flotte von sieben auf 58 Busse, die Anzahl der Ladepunkte stieg von 20 auf 56, und die installierte Photovoltaikleistung wurde von 480 auf 1.420 kWp erhöht. So konnte eine praxisnahe Skalierung im laufenden Betrieb untersucht werden.
Systemische Betrachtung der Elektrifizierung
Cornelia Zankl von Salzburg Research betont, dass die Elektrifizierung von Busflotten mehr umfasst als den bloßen Antriebsaustausch: „Fahrzeuge, Ladeinfrastruktur, Energieversorgung, Daten, Software und betriebliche Abläufe müssen als ein Gesamtsystem 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 sicherzustellen. Im Vergleich zu einer ungesteuerten Ladestrategie, bei der jeder Bus sofort mit maximaler Leistung lädt, konnte die Spitzenlast je nach Monat um 55 bis 75 Prozent gesenkt werden. Dies entspricht über den gesamten Pilotzeitraum einer Einsparung von etwa 80.000 Euro bei den leistungsabhängigen Netzleistungskosten. Auch gegenüber einer einfachen zeitgesteuerten Ladestrategie verringerte das aktive Lastmanagement die Spitzenlast um weitere 15 bis 35 Prozent.
Markus Klein, stellvertretender Leiter der Business Unit Energietechnik bei EQOS Energie, erklärt: „Ein leistungsfähiges Lademanagement muss Betriebssicherheit und wirtschaftliche Optimierung verbinden. Das Projekt hat gezeigt, dass intelligente Steuerung Lastspitzen deutlich reduzieren und vorhandene Infrastruktur effizient nutzen kann.“
Betriebssicherheit und Integration bestehender Systeme
Die Integration vorhandener IT-Systeme, etwa für Disposition und Abrechnung, war eine zentrale Anforderung. Betriebssicherheit hat dabei höchste Priorität: Monitoring, automatisierte Alarmierungen und manuelle Eingriffsmöglichkeiten sind essenziell, um die Einsatzbereitschaft der Fahrzeuge zu gewährleisten.
Auch betriebliche Abläufe beeinflussen die Energieeffizienz. Durch angepasste Disposition und gezielte Zwischenladungen können Ladefenster geschaffen werden, die eine bessere Nutzung des eigenen Photovoltaikstroms während des Tages ermöglichen.
Hermann Häckl, Geschäftsführer der Albus Salzburg Verkehrsbetrieb GmbH, unterstreicht: „Das Lademanagement hat sich unter realen Betriebsbedingungen bewährt. Die gewonnenen Erfahrungen unterstützen uns dabei, die Elektrifizierung unseres Linienverkehrs praxisnah und zuverlässig umzusetzen.“
Datenmanagement und Schnittstellen
Für ein effizientes Lademanagement ist die Zusammenführung von Informationen aus verschiedenen Systemen notwendig, darunter Fahrzeug- und Ladezustandsdaten, Dispositionsinformationen sowie Energie- und Wetterdaten. Im Projekt kamen detaillierte Telematikdaten zur Verbrauchsmodellierung und Prognose zum Einsatz.
Klaus Satz von Consilio Information Management GmbH betont: „Verlässliche Fahrzeug- und Telematikdaten sind die Grundlage für intelligentes Lademanagement. Datenzugang, Schnittstellen und Datenqualität sollten bereits bei der Planung und Beschaffung zukünftiger E-Bus-Flotten berücksichtigt werden.“
Einfluss von Wetter und Verkehr auf den Energieverbrauch
Die Analysen zeigten, dass Wetterbedingungen und Verkehrslage den Energieverbrauch der E-Busse stärker beeinflussen als der individuelle Fahrstil. Zwar gab es geringe Unterschiede zwischen einzelnen Fahrern, jedoch konnte kein signifikanter Einfluss des Fahrstils auf den Verbrauch festgestellt werden. Daraus ließ sich kein ausreichendes Einsparpotenzial ableiten, das zusätzliche Schulungen wirtschaftlich rechtfertigen würde.
Elektrifizierung als integrierter Planungsprozess
Die Ergebnisse aus OptiChargE verdeutlichen, dass Flotte, Ladeinfrastruktur, Energieversorgung, Software, Daten und betriebliche Abläufe gemeinsam weiterentwickelt werden müssen. Zudem ist der Aufbau betrieblicher Expertise erforderlich.
Ein stufenweises Vorgehen hat sich als sinnvoll erwiesen: Vor jedem Ausbau sollten Prozesse stabilisiert, standortspezifische Erfahrungen gesammelt und der nächste Schritt gezielt vorbereitet werden. Gleichzeitig empfiehlt es sich, das langfristige Zielbild vor Beginn der Flottenumstellung zu definieren, insbesondere hinsichtlich Netzanschluss, Ladeinfrastruktur und Energieversorgung.
Das Projekt bietet somit praxisorientierte Empfehlungen für Verkehrsunternehmen, die ihre Busflotten elektrifizieren oder bestehende E-Bus-Flotten erweitern möchten.
Projektinformationen
Das kooperative Forschungs- und Entwicklungsprojekt „OptiChargE – Optimised and automated charging management for battery electric bus fleets“ wurde von Februar 2024 bis September 2026 durchgeführt. Es wurde im Rahmen von Zero Emission Mobility durch den Klima- und Energiefonds gefördert und von der FFG betreut. 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
Telefon: +43 662 2288-317
E-Mail: cornelia.zankl@salzburgresearch.at - Hermann Häckl, Albus Salzburg Verkehrsbetrieb GmbH
Telefon: +43 662 424 000 5000
E-Mail: hermann.haeckl@albus.at - Philipp Höfer, EQOS Energie – PR & Marketing
Telefon: +49 162 5620731
E-Mail: Philipp.Hoefer@eqos-energie.com - Klaus Satz, Consilio Information Management GmbH
Telefon: +43 699 1890 6291
E-Mail: ksatz@consilio.at
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