elektrifizierung von betriebshöfen für die ... · kritischer faktor: heizungs- und...
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Elektrifizierung von Betriebshöfen für die Elektromobilität vor Ort
Dr. Jörg Burkhardt, hySOLUTIONS GmbH
26. Februar 2018, 5. BMVI-Fachkonferenz Elektromobilität vor Ort, Leipzig
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 1
„Ab 2020
schafft Hamburg
nur noch
emissionsfreie
Busse an“
(Rot-Grüner Koalitionsvertrag,
April 2015, S. 38)
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 2
Innovationslinie 109
Bündelung aller innovativen Busse der
HOCHBAHN auf der Linie 109 seit
Dezember 2014
Intensiver Praxistest der Fahrzeuge im
Realbetrieb unter gleichen Rahmen-
bedingungen
Sammeln wertvoller Erfahrungen im
Zusammenspiel zwischen Fahrzeug,
Infrastruktur und betrieblichem Einsatz
Sichtbarkeit in der Öffentlichkeit
10 km Streckenlänge
Je zwei Lademasten am Linienende
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 3
Innovationslinie 109 Laden auf der Strecke
Hohes betriebliches und finanzielles Potential
Betriebliche Betrachtung zur Bestimmung
der optimalen Lage der Lademasten erforderlich
Abstimmungsbedarf bei Installation
im öffentlichen Raum
Lademasten, Erfahrungen
Nachladen gut beherrschbar
Ladeleistung bis 300 kWel
Lernkurve bei Positionierungshilfe
Laden verschiedener Busfabrikate erfolgreich
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 4
Innovationslinie 109 H2-Brennstoffzelle
Hohe Reichweite der Busse, d.h. flexibler
Einsatz möglich
Hohe Verfügbarkeit der Tankstelle
Serienentwicklung bei Brennstoff-
zellenbussen derzeit unklar
Genehmigungsaufwand der
Wasserstoffinfrastruktur ggf. hoch
Weiterer Ansatz: Brennstoffzelle als
Range-Extender
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 5
Innovationslinie 109 Lessons Learned
Hohe Zuverlässigkeit der Streckenlade-
infrastruktur und Wasserstofftankstelle
Technische Verfügbarkeit und Zuverlässig-
keit der Prototypen / Kundenfelderprober
noch nicht zufriedenstellend
Energiebedarf der Plug-In Busse auf
gleichem Niveau wie Brennstoffzellen-
hybridbusse
Hohe Effizienz der Batteriebusse
Generell positive Wahrnehmung seitens der
Fahrgäste und der Busfahrer
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 6
Systemstrategie E-Bus Depotladen
Laden von Batteriebussen auf dem
Betriebshof
Prognose von Batterie-Busherstellern:
Bis 2020: 150 – 250 km Reichweite
Bis 2025: 200 – 300 km Reichweite
Kritischer Faktor: Heizungs- und
Klimatisierungskonzept
Nur ein Teil der Bestandsumläufe ist mit
den genannten Reichweiten realisierbar
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 7
Länge der täglichen Buseinsätze
Zusammensetzung der Flotte
Voraussetzungen Infrastruktur
Eignung für elektrischen Betrieb
* Stand: 2018
Systemstrategie E-Bus Analyse der Ausgangssituation*
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 8
Basis: Batteriebusse mit Depotladung
Zwischenladung auf
der Strecke
Brennstoffzelle (H2)
als Range Extender
Umstellung
betrieblicher Prozesse
Op
tio
n
Op
tio
n
Op
tio
n
Wachsende
Fahrzeugflotte
Ladeinfrastruktur im
öffentlichen Raum
Herausforderung für
Stromversorgung
H2-Infrastruktur auf
Betriebshöfen notwendig
Sicherheitsanforderungen
für Betriebshöfe
Neue Betriebshöfe
notwendig
Systemstrategie E-Bus Strategische Optionen
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 9
Systemstrategie E-Bus Fazit
Das Depotladen ist die strategische Basis
des E-Bussystems der HOCHBAHN
Drei strategische Optionen zur Abdeckung
aller Buseinsätze
Umstellung betrieblicher Prozesse
Zwischenladung auf der Strecke
Brennstoffzelle als Range-Extender
Intensive Beobachtung des weltweiten
Marktes
Abschließende Beurteilung aller
strategischen Optionen vor Anfang der 20er
Jahre nicht notwendig
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 10
Wir fahren auf Sicht!
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 11
Anforderung an die Infrastruktur Depotladen
Hohe Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Ladeinfrastruktur
Zum Laden auf den Betriebshöfen wird die Steckerlösung favorisiert
(Combo 2 / CCS Stecker, 150 kWel)
Pro Bus ist ein Ladegerät mit 150 kWel vorgesehen
Kompatibilität der Ladeinfrastruktur
zu den Fahrzeugen verschiedener
Hersteller
Sukzessiver Ausbau der
Ladeinfrastruktur auf den einzelnen
Betriebshöfen
IT-seitige Abbildung komplexer
Regelprozesse (Lademanagement,
Fahrzeugdisposition etc.)
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 12
Anforderung an das Stromnetz
Ausreichende und sichere
Energieversorgung aus dem Stromnetz
Bestehende Netzanschlüsse der
Betriebshöfe sind zu klein für größere
Anzahl an Elektrobussen (< 1 MVA)
Erforderliche Anschlussleistungen der
Betriebshöfe variieren von 3 bis 15 MW
Jahresgesamtenergiebedarf nach kompletter
Umstellung: Elektrobusse ≈ U-Bahn
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 13
Anforderung an betriebliche Systemschnittstellen
Ladeschnittstelle Ladeinfrastruktur
inkl. LMS
Laden auf dem
Busbetriebshof
Laden auf der
Strecke
Telematik Betriebliche Datenverwendung
Ferndiagnose
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HOCHBAHN • 26.02.2018 • Folie 14
Our Mission:
Zero Emission