In öffentlichen Verkehrsmitteln fahren Tag für Tag Millionen Menschen. Insbesondere während der Hauptverkehrszeiten lässt sich der Kontakt mit anderen Fahrgästen nicht immer verhindern. Problematisch wird das Ganze in der Erkältungs- und Grippezeit, wenn Krankheitserreger übertragen werden.

Im Jahr 2011 hatten Forscher der University of Nottingham ein erhöhtes Ansteckungsrisiko für akute Atemwegsinfektionen im ÖPNV festgestellt ¹. Die Untersuchung, die während der Grippesaison von Dezember 2008 bis Januar 2009 durchgeführt wurde, hatte mit 138 Befragten (72 Erkrankte und 66 in der Kontrollgruppe) eine sehr geringe Stichprobengröße und daher nur begrenzte Aussagekraft.

Die an Atemwegsinfektionen erkrankten Personen wurden damals befragt, ob sie fünf Tage vor Ausbruch der Krankheit mit öffentlichen Verkehrsmitteln gefahren seien. Im Vergleich zur Kontrollgruppe erkrankten ÖPNV-Nutzer sechs Mal häufiger an Atemwegserkrankungen.

Die Wissenschaftler stellten aber einen eindeutigen weiteren Forschungsbedarf fest, da die Stichprobe sehr klein gewesen ist. Diesen Mangel haben die Mediziner der London School of Hygiene and Tropical Medicine nun geheilt.

Ansteckungsgefahr im ÖPNV während der Grippezeit – grün: ÖPNV-Nutzer, blau: Nicht-ÖPNV-Nutzer

In Rahmen der britischen Grippestudie (n= ~6.000) wurde auch die Ansteckungsgefahr in öffentlichen Verkehrsmitteln untersucht. Entgegen der Untersuchung der University of Nottingham konnte die LSHTM “keinerlei Anzeichen” dafür finden, dass ÖPNV-Nutzer gefährdeter seien. Personen, die regelmäßig den ÖPNV nutzen, wiesen kein erhöhtes Risiko einer Grippeinfektion auf. Nicht-Nutzer des ÖPNV erkrankten sogar leicht häufiger als Nutzer, auch wenn dieses Ergebnis nicht signifikant ist.

Auftretenswahrscheinlichkeit einer Grippe-ähnlichen Erkrankung bei Personen, die den ÖPNV nutzen (blau) und Nicht-ÖPNV-Nutzer (rot). Diese Grafik bildet Ergebnisse aus Europa (n = 12.000+) ab, die den britischen Ergebnissen sehr ähneln.

Influenza wird im Allgemeinen durch Tröpfcheninfektion, Kontaktinfektion oder Schmierinfektion übertragen. Durch Niesen und Husten gelangen diese in die Luft, überleben dort allerdings anscheinend nicht lange genug, um andere Personen im unmittelbaren Umfeld zu infizieren. Problematisch sind jedoch glatte Oberflächen, von denen die Viren über die Hände auf die eigenen Schleimhäute übertragen werden können. Auf Plastik- und Metalloberflächen sind Influenzaviren bis zu 24 Stunden infektiös ².

Daher ist es sehr wohl zu empfehlen, sich während der Grippezeit nicht ins Gesicht zu fassen und Hände häufig zu waschen. Als ÖPNV-Nutzer geht man allerdings kein größeres Ansteckungsrisiko als beispielsweise ein Autofahrer ein. Das Beachten der einfachsten Hygienegrundsätze schützt neben Sport und gesunder Ernährung am Besten!

Dies ist ein Gastartikel von Felix Thoma. Wenn auch Sie Interesse haben, hier einen Gastartikel zu veröffentlichen, dann schreiben Sie uns bitte.

S-Bahn im Berliner Hauptbahnhof – Foto: Merlijn Hoek @ Flickr – CC BY-NC-ND 2.0

Einleitung

Im Jahre 2009 begann die bundesweit beachtete Krise der Berliner S-Bahn, als zahlreiche Linien wegen der jahrelang vernachlässigten Wartung der Fahrzeuge eingestellt werden mussten. Seitdem wird in Berlin auch darüber diskutiert, wie die derzeit von der S-Bahn Berlin GmbH, einer Tochter der Deutschen Bahn AG, betriebene S-Bahn in Zukunft organisiert werden soll. Drei Varianten erscheinen dabei möglich:

1. Die (Teil-)Ausschreibung des S-Bahn-Betriebes
2. Die Inhouse-Vergabe des S-Bahn-Betriebes an die landeseigene BVG
3. Die Inhouse-Vergabe des S-Bahn-Betriebes an eine landeseigene S-Bahn-Gesellschaft, die durch den Kauf der S-Bahn Berlin GmbH durch das Land Berlin gebildet wird.

Nach einer entsprechenden Entscheidung des Berliner Senats wurde schließlich im Juli 2012 eine Ausschreibung für den Betrieb der Ringbahn und eines Teils der Anschlusslinien in Richtung Südwesten eröffnet. Der Gewinner der Ausschreibung sollte nicht nur den Betrieb 15 Jahre (von 2017 bis 2032) durchführen, sondern auch für die darauf folgende 15-jährige Vertragsperiode bereitstellen. Da letztere Regelung wegen der außerordentlich langen Vertragslaufzeiten von der S-Bahn Berlin GmbH juristisch angegriffen wurde, wurde die Ausschreibung im April 2013 ohne diese Klausel neu gestartet. Durch die Änderung ist die ohnehin schon sehr spät eingeleitete Ausschreibung aber schon mehr als ein halbes Jahr zusätzlich im Verzug.

Mit der Ausschreibung hofft der Berliner Senat, die Berliner S-Bahn möglichst einfach, schnell und günstig wieder auf Erfolgskurs zu bringen, denn schließlich sagt man ja, dass Wettbewerb das Geschäft belebe. Es stellt sich jedoch (ganz besonders seit der jüngsten Verzögerung) die Frage, ob die Ausschreibung wirklich der beste Weg ist, die S-Bahn-Krise zu lösen, oder ob sie nicht sogar noch neue Probleme schafft.

Wohin steuert die S-Bahn Berlin? – Foto: Stefano Corso @ Flickr – CC BY-NC-ND 2.0

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Foto: Alessandro Della Bella

Der Schweizer Fotograf Alessandro Della Bella wollte das Lebensgefühl in Zürich, die pulsierende und elektrisierende Stadt an der Limmat, einfangen. Angestrebte Filmobjekte seines Zeitrafferfilms waren die malerische Altstadt, die großartigen Einkaufsmöglichkeiten, das breite kulturelle Angebot sowie die wunderschöne Seepromenade, viele Parks und Grünflächen. Nun ist es aber relativ schwer, in einer Stadt mit einem der besten Verkehrssysteme weltweit, den Verkehr außen vorzulassen. 

Daher ist das Video auch ein exquisiter Kurzfilm über den Züricher ÖPNV mit der berühmten Bahnhofstraße, das Gleisvorfeld des Züricher Hauptbahnhofs, des Züricher Flughafens und den nächtlichen Straßenverkehr.

Die Urban Data Challenge hat einen neuen Wettbewerb mit verkehrsbezogenen Daten veranstaltet. Aufgabe war es, mit Hilfe von Fahrplandaten aus San Francisco, Zürich und Genf Visualisierungen zu erstellen, welche die Rolle und Wichtigkeit des öffentlichen Verkehrs in diesen Städten herausstellen. Die drei Gewinnerbeiträge beschäftigen sich mit Fahrgastströmen, Gerechtigkeit und Frustration.

1. Platz: Dots on the Bus

Screenshot von Dots on the Bus – ÖPNV in Genf um 21:00 Uhr

Dots on the Bus visualisiert das Busnetz über einen gesamten Tag. Nutzer können eine Linie auswählen und erkennen den Standort der Busse sowie die Fahrgastnachfrage, die mit bunten Punkten dargestellt wird. Da die Visualisierung minutenfein erstellt wurde, konnte auch die unterschiedliche Geschwindigkeit der Buslinien dargestellt werden. So fahren Busse einer Linie in der Hauptverkehrszeit viel langsamer als in den Nebenzeiten – dies ist neben des erhöhten Fahrgastaufkommens auch in der Visualisierung entsprechend abgebildet. Die notwendigen Daten stammen aus SOLL- und IST-Fahrplandaten für die Darstellung des Fahrplans und der Fahrzeiten sowie den Lichtschranken in den Türen zur Ermittlung des Besetzungsgrades.

2. Platz: Transit Quality + Equity

Transit Quality + Equity in San Francisco: Anteil armer Menschen an der Bevölkerung und ÖPNV-Angebot / Qualität

Den ersten zweiten Platz hat die Visualisierung “Transit Quality + Equity” gewonnen. Die Webseite verbindet Taktdichte und Servicegrad des ÖPNV mit dem Einkommensniveau. So lässt sich auf einen Blick erkennen, ob ein ÖPNV-Angebot zunächst die bevölkerungsreichsten Teile einer Stadt abdeckt und ob Menschen mit niedrigerem Einkommen ein gleiches ÖPNV-Angebot erhalten wie Menschen mit höheren Einkommen.

Für San Francisco ist die Bezugsgröße der Anteil der Menschen, die unter der Armutsgrenze leben sowie die Aufteilung nach ethnischen Hintergrund. Die Daten wurden im Rahmen der US-Volkszählung erhoben. In Zürich wird das mittlere Einkommensniveau je Bezirk dargestellt, für Genf lagen leider keine Daten bezüglich der Einkommensverteilung vor. Beide Herangehensweisen lassen einen Einblick in die Wohlstandsverteilung einer Stadt zu.

Die ÖPNV-Qualität wird anhand mehrerer Kenngrößen bestimmt. Die ÖPNV-Abdeckung eines Viertels wird durch konzentrische Kreise um die einzelnen Haltestellen dargestellt. Je häufiger eine Haltestelle bedient wird, desto größer wird der Kreis. Die Zahl der Abfahrten wurde für alle Haltestellen über den Zeitraum einer Woche ermittelt. Ebenfalls erhoben wurden die Verspätungen an jeder einzelnen Haltestelle. Je dunkler ein Kreis wird, desto höher ist die Verspätungsanfälligkeit. Diese wird auch sekundenfein für jede Haltestelle ausgewiesen (Beispiel: Zürich Hauptbahnhof, durchschnittliche Verspätung über eine Woche: 0,55 Minuten, San Francisco Powell Street & Sutter Street: 11,48 Minuten).

Insbesondere in San Francisco lässt sich beobachten, dass Stadtviertel mit einem geringen Anteil armer Menschen nur sehr schlecht vom ÖPNV erschlossen sind, da reichere Amerikaner im Allgemeinen nur sehr ungerne öffentliche Verkehrsmittel nutzen. Ärmere Menschen sind dahingegen auf den ÖPNV angewiesen.

2. Platz: Frustration Index

Den zweiten 2. Platz hat der Frustration Index gewonnen, der die Angebotsqualität des ÖPNV in Zürich, Genf und San Francisco visualisiert. Die Berechnung des Servicelevels ist recht komplex, basiert aber hauptsächlich auf drei Werten: Kapazität, Verspätung und Geschwindigkeit. Weitere Qualitätsfaktoren könnten die Taktzeit, Wartezeit, Bedienzeiten, Durchschnittsgeschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit sein, die jedoch aufgrund der knappen Zeit nicht mehr eingeflossen sind.

Frustration Index für Genf, Geschwindigkeit = rosa, Verspätung = gelb und Kapazität = blau

Vorgehen bei der Ermittlung der einzelnen Parameter:

Kapazität:

P_nt = ∑(B_x-E_x) mit x = 1→∞

• P_nt = Nummer der Fahrgäste an der Haltestelle n während der Fahrt t
• B_x = Zahl der zusteigenden Fahrgäste an Haltestelle x
• E_x = Zahl der aussteigenden Fahrgäste an Haltestelle x

Der Level of Service wird durch den errechneten Loadfaktor zwischen 0 (vollkommen leer) und >1,5 (total überfüllt) bestimmt. Die Sitzplatzkapazität wurde anhand der eingesetzten Transportgefäße bestimmt, die Zahl der ein- und aussteigenden Fahrgäste mit Hilfe von Lichtschranken ermittelt.

Verspätung:

D_nt = AA_n – SA_n (Verspätung an Haltestelle n während des Umlaufs t)

• AA_n: IST-Ankunftszeit an Haltestelle n
• SA_n: SOLL-Ankunftszeit an Haltestelle n

Zur Ermittlung des Level of Service wurde die Minimal- und Maximalverspätung eines Tages ermittelt und in mehrere Verspätungsklassen geschichtet:

d_nt = ( D_nt - d) / (D – d)

• D_nt: Verspätung an Haltestelle n während des Umlaufs t
• d: minimale Verspätung
• D: maximale Verspätung

Ein Wert zwischen 0 – 0,05 gilt als minimale Verspätung, 0,06 – 01,5 als tolerierbar, 0,16 – 0,25 als unzuverlässig, 0,26 – 0,35 als frustrierend, 0,36 – 0,65 als stark frustrierend und alles über 0,65 als unakzeptabel.

Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit wurde jeweils zwischen der betrachteten Haltestelle n und der zuvor angefahrenen Haltestelle n-1 betrachtet.

Theoretisch nach Fahrplan gefahrene Geschwindigkeit:
V_{n, n-1} = D_{n, n-1} / ST_{n, n-1} 

Real gefahrene Geschwindigkeit:
V_{n, n-1} = D_{n, n-1} / AT_{n, n-1} 

mit den Variablen:

• ST_{n, n-1:} theoretische Fahrzeut zwischen den Haltestellen n und n-1
  • ST_{n, n-1} = SA_n – SA_n-1
  • SA_n: SOLL-Ankunftszeit an Haltestelle n
  • SA _{n- 1}: SOLL-Ankunftszeit an Haltestelle n-1
• AT_{n ,n-1}: reale Fahrzeit zwischen Haltestelle n und n-1
  • AT_{n, n-1} = AA_n – AA_n - 1
  • AA_n: IST-Ankunftszeit an Haltestelle n
  • AA_n-1: SOLL-Ankunftszeit an Haltestelle n-1
• D_n, n-1: Luftlinienentfernung zwischen Haltestelle n und n-1
  • D_n,n-1 = √ ( (L_n-1 - L_n)² + (l_n-1 - l_n)² )
  • L_n-1: Längengrad der Haltestelle n-1
  • L_n: Längengrad der Haltestelle n
  • l_n-1: Breitengrad der Haltestelle n-1
  • l_n: Breitengrad der Haltestelle n

Ein Geschwindigkeitsfaktor zwischen 0 und 0,05 gilt als schneller ÖPNV, 0,06 – 0,15 als annehmbare Geschwindigkeit, 0,16 – 0,25 als zu langsam, 0,26 – 0,35 als frustrierend, 0,36 – 0,65 als sehr frustrierend und Werte über 0,65 sind als Stillstand und daher als untolerierbare ÖPNV-Geschwindigkeit zu verstehen.

Fazit

Alle drei Anwendungen sind wieder einmal ein großartiger Einblick, was mit offenen Fahrplandaten und OPEN DATA allgemein alles möglich ist. Öffentliche Verkehrsunternehmen müssen meiner Meinung auch keine Furcht haben, dass anhand dieser Daten große öffentliche Kritik aufkommt. Man sollte eher die Chancen erkennen und vor allem auch ergreifen, die solche Visualisierungen ermöglichen.

In Analogie zum Computer-Geek / -Nerd hat sich in den letzten Jahren auch eine Art ÖPNV-Geeks/Nerds gebildet. Menschen, die sich intensiv mit dem öffentlichen Personennahverkehr auseinandersetzen und eine große Liebe zum Detail an den Tag legen. Man kann diese Menschen sicherlich auch als etwas altmodischer ÖPNV-Enthusiasten bezeichnen.

Randall Munroe, einer der Köpfe hinter der sehr bekannten amerikanischen Geek-Comic-Webseite xkcd hat ganz im Wesen eines Geeks seine ganze Liebe zum Detail in einen landesweiten U-Bahn-Netzplan gesteckt. 

Der Netzplan zeigt alle U-Bahn-Systeme in Nordamerika, als ob sie miteinander verbunden waren. Dabei folgen die Linienverläufe relativ realitätsgenau den Eisenbahnlinien von Montreal bis Santo Domingo und Mexico City, nach Los Angeles und zurück nach Vancouver.

Ein Geek wäre aber kein Geek, wenn er sich mit einem Thema nicht auch spielerisch beschäftigen würde. So enthält die Karte auch einige Fantasie-Linien wie die Springfield Monorail (Simpsons-Fans vor!) und die Linie zum “graveyard for passengers killed by closing doors” kurz hinter Washington D.C. (die Washingtoner U-Bahn ist bekannt für ihre schnell schließenden Türen). In der Karte sind noch viele weitere Scherze versteckt, für die man jedoch zum Teil Kenntnisse über den US-amerikanischen ÖPNV benötigt.

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Es existiert auch noch ein ähnlicher landesweiter U-Bahn-Netzplan (Urheber unbekannt), der jedoch ein wenig unübersichtlicher ist und auf die vielen witzigen Elemente verzichtet.

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Zeichen 316 “Parken und Reisen” der StVO – gemeinfrei

Eine neue Untersuchung aus den Niederlanden liefert empirische Daten, dass die politisch gewollte Wirkung von Park + Ride-Anlagen nicht in allen Fällen erreicht wird und sogar gegenteilige Effekte, d.h. eine Attraktivierung des motorisierten Individualverkehrs (kurz: MIV; Pkw und motorisierte Zweiräder), beobachtet werden können. Giuliano Mingardo, Senior Researcher für Verkehrswirtschaft an der Erasmus Universität Rotterdam, hat in einem Paper die Wirkung von Park and Ride-Plätzen in Rotterdam und Den Haag untersucht.¹

Im Allgemeinen sollen mit P+R unterschiedliche Wirkungen erzielt werden. “Fern-Park+Ride-Anlagen” sollen Autofahrer bereits am Anfang ihrer Fahrt ansprechen, d.h. sie sind in suburbanen Räumen in der Nähe von Wohngebieten verortet. Park + Ride-Anlagen in der Peripherie sollen die Fahrt unterbrechen, bevor sie in das Stadtgebiet einfahren und ihr Ziel erreichen. Diese Art der Anlage ist an Stadträndern zu finden. Lokale P+R-Plätze dienen der Erschließung eines bestimmten Gebietes und sollen die Fahrt an einer Stelle zwischen Start und Ziel unterbrechen. Diese P+R-Art befindet sich meistens entlang eines wichtigen Verkehrsweges und ist in einem unbewohnten suburbanen Gebiet wie einem Gewerbegebiet o.ä. verortet.

Park + Ride-Anlagen sollen im Allgemeinen eine Art Kompromiss zwischen MIV und ÖPNV darstellen und Autofahrten im Stadtgebiet auf den ÖPNV verlagern. Seit den 1980er Jahren werden Park + Ride-Plätze mit dieser Intention errichtet. In den vergangenen Jahrzehnten konnten jedoch mehrfach unbeabsichtigte Wirkungen festgestellt werden, die den Nutzen von Park+Ride-Anlagen teilweise in Frage stellen.

Dickins (1991) stellte bereits 1991 fest, dass Park + Ride-Plätze aufgrund des induzierten Verkehrs zu Mehrverkehr führen können ² Parkhurst stellte eine räumliche Neuverteilung des Verkehrs statt einer Verkehrsreduktion für europäische Park + Ride-Anlagen fest ³. Topp (1995) ⁴ und Meek et al. (2009 ⁵, 2010 ⁶) kamen zu ähnlichen Ergebnissen.

Park+Ride-Anlage an der U2-Station Donaustadtbrücke in Wien – Foto: My Friend @ Wikimedia Commons – CC BY 3.0

Mingardo versuchte nun, diese anhand einer Nutzerbefragung in den Niederlanden zu referenzieren. In den Jahren 2008 und 2009 wurden 738 Nutzer von neun Park+Ride-Anlagen nahe Den Haag und Rotterdam zu ihrer Nutzung befragt. Die Befragung wurde an Werktagen in den Abendstunden durchgeführt. Die Größe der P+R-Anlagen differenziert sich zwischen 15 und 730 Stellplätzen. Die Parkanlagen sind waren entweder per Bus oder per schienengebundenen ÖPNV an die Städte angebunden. Die Befragung richtete sich auf das Nutzerverhalten, wenn die P+R-Anlage nicht existieren würde. Des Weiteren wurde gefragt, wie Nutzer auf Parkgebühren auf den P+R-Plätzen in Höhe von 1-2 Euro in Rotterdam und 3-4 Euro in Den Haag (Differenzierung hinsichtlich des Gebührenniveaus in den Innenstädten) reagieren würden. An fünf der neun Anlagen wurden zudem Beobachtungen durchgeführt, ob es zu einer unbeabsichtigten Nutzung der Park+Ride-Anlage als Parkplatz in der Nähe ihres Zieles (Park + Walk) kommt. (weiterlesen …)

Dieser Beitrag ist im Rahmen der Drive-E Akademie 2013 entstanden. Die Drive-E Akademie wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und der Fraunhofer-Gesellschaft (FhG) veranstaltet. Diesjähriger Hochschulpartner war die Technische Universität Dresden und das Institut für Automobiltechnik Dresden (IAD). Das DRIVE-E-Programm zur Nachwuchsförderung in der Elektromobilität bietet seit 2010 Studentinnen und Studenten aller deutschen Fachhochschulen, Universitäten und anderer Hochschulen die Möglichkeit, einen Einblick in die Praxis der Zukunftstechnologie Elektromobilität zu gewinnen.

Die Dresdner Verkehrsbetriebe DVB waren das erste europäische Verkehrsunternehmen, das einen serienmäßig hergestellten Hybridbus in die Flotte aufgenommen hat. Seit 2006 konnten Erfahrungen mit einem Hybridbus des Herstellers Solaris gesammelt werden. Die Flotte ist mittlerweile auf die deutschlandweit größte Hybridbusflotte mit 18 Fahrzeugen von verschiedensten Busherstellern angewachsen.

Im Rahmen der E-Drive Akademie hat Robert Roch, Leiter Center Kraftfahrzeuge, von den Erfahrungen der DVB mit Hybridbussen berichtet.

Grundlagen des Stadtbusbetriebs

Ein Bus, der im innerstädtischen Linienbetrieb eingesetzt wird, hat über seine Einsatzzeit eine Stillstandsquote von etwa 30 Prozent. Diese setzt sich vor allem aus Wartezeiten an Haltestellen (Fahrgastwechsel), an Lichtsignalanlagen und an Endpunkten (Wendezeit) zusammen. Da bei Wendezeiten die Motoren möglichst abgestellt werden, fallen die Stillstandszeiten an Haltestelle und Kreuzungen bei der Motorenanalyse besonders ins Gewicht.

Im Stadtverkehr gibt es sehr viele Anfahr- und Anhaltevorgänge, die einen hohen Beschleunigungsbedarf und sehr viele Lastwechsel erzeugen. In den vergangenen Jahrzehnten wurden die Getriebe auf die verkehrlichen Gegebenheiten im Stadtgebiet angepasst. Dieselmotoren im Busbereich schalten sehr schnell von der Anfahrstellung auf Teillast 1 hoch. Die Getriebe sind für 900 – 1200 Umdrehungen / Minute leistungs- und kraftstofftechnisch optimiert. 

Problematisch ist zudem der hohe Leistungseinsatz für die Nebenaggregate (Kompressor, Klimaanlage, Servopumpe, Lichtmaschinen), der etwa 12 Prozent beträgt.

Hybridsysteme für den ÖPNV

Es gibt zwei grundlegende Hybridtechniken. Bei der parallelen Hybridtechnologie greifen beide Antriebsarten zugleich auf den Antriebsstrang zu. Der elektrische Antrieb wirkt hier meist nur unterstützend. Der Verbrennungsantrieb läuft dauerhaft. Bei der seriellen Hybridtechnologie wird zunächst vom Verbrennungsmotor ein Generator angetrieben und die elektrische Energie in einer Traktionsbatterie zwischengespeichert. Der Verbrennungsmotor kann dabei gleichmäßig im optimalen Drehzahlbereich betrieben werden. Ein oder mehrere Elektromotoren treiben die Räder an. Das Fahren erfolgt dabei rein elektrisch. 

Der elektrische Fahrbetrieb ist im ÖPNV vor allem aufgrund des höheren Drehmoments des Elektromotors interessant. Dieses liegt bei der “ersten” Umdrehung an und ist bedeutsam für das Beschleunigungsverhalten des Busses.

Leistungsgewinn durch Zusammenspiel von Verbrennungs- und Elektromotor – Grafik: Datenblatt Volvo 7700 Hybrdbus, 2009 – eigene Bearbeitung

Der enorme Leistungsgewinn insbesondere beim Anfahren macht eine Umschulung des Fahrpersonals dringend erforderlich. Beim typischen Fahren eines Busses mit konventionellem Verbrennungsmotor wird das Gaspedal beim Anfahren komplett durchgedrückt und bei Erreichen der Reisegeschwindigkeit Gas zurückgenommen. Aufgrund des sehr guten Beschleunigungsverhaltens der elektrischen Fahrmotoren ist dieses Fahrverhalten bei Rücksichtnahme auf den Komfort der Fahrgäste nicht möglich.

Bei den Dresdner Verkehrsbetrieben musste die Leistung der Hybridbusse im Laufe der Textphase gemindert werden, da “ein Formel 1-gleicher Fahrbetrieb nicht notwendig war.”

Die DVB erhielt 2006 vom polnischen Bushersteller Solaris 2006 einen Solaris Hybrino 18 mit einem parallelen, leistungsverzweigten Hybridsystem von GM / Allison. Der Hybridantrieb ist in den USA bereits seit Jahren erprobt, jedoch waren Anpassungen an europäische Busmodelle notwendig. Im Vergleich zu den USA sind Busse hierzulande leichter, die Dieselmotoren und Getriebe effizienter und das Fahrpersonal besser qualifiziert.

Die 243 KW Leistung des Dieselmotors waren in Kombination mit zwei Elektromotoren/Generatoren mit je 75 KW Leistung eindeutig überdimensioniert. Ein konventioneller Gelenkbus mit Dieselmotor hat eine Leistung von etwa 260 KW, der Hybridbus von Solaris erreichte eine Leistung von 390 KW!  In der zweiten Fahrzeuggeneration wird nun ein der benötigten Leistung angemesseneren Dieselmotor ISBe4 mit 250 PS (178 kW) eingesetzt.

Die notwendige Energie wurde in zwei sub-pack (312 V) zu je 20 Modulen mit je zwei Zellen (eine Zelle = 7,8 V) gespeichert. Der Spannungsbereich liegt zwischen 432 und 780 Volt mit einer Kapazität von 20 Ah. Die 415 Kilogramm schweren Energiespeicher (NiMH) geben maximal 10 kWh Energie ab.

Im Allgemeinen werden Hybridfahrzeuge im ÖPNV als Zwischenschritt gesehen. Grund für die Zurückhaltung sind die fehlenden Erfahrungswerte mit Energiespeichern. Dieselmotoren und Elektromotoren sind Verkehrsunternehmen mit Straßenbahnbetrieb seit Jahrzehnten sehr gut bekannt. Die ersten Erfahrungswerte mit Energiespeichern werden in den kommenden Jahren gemacht werden, da nach etwa sechs Jahren ein erster Austausch der Ultracaps / Batterien notwendig wird.

Erfahrungen mit Hybridbussen im Linieneinsatz

Solaris Urbino 18 (Hybrid) der Dresdner Verkehrsbetriebe – Foto: DVB

Aufgrund der fehlerhaften Abstimmung des Getriebes und weiterer Mängel in der Fahrzeugabstimmung konnte die vom Hersteller kommunizierte Kraftstoffeinsparung von 35 Prozent nicht erreicht werden. Stattdessen kam es sogar zu einer “negativen Einsparung” von etwa sieben Litern Dieselkraftstoff je 100 Kilometer im Vergleich zu einem konventionellen Mercedes Citaro G (48 l/100 km vs 55l / 100 km Solaris Hybrino 18). Durch schrittweise Verbesserungen konnte der Mehrverbrauch jedoch verringert werden.

MAN Lion’s City Hybrid der Dresdner Verkehrsbetriebe – Foto: DVB

In den nachfolgenden Jahren kaufte die DVB aufgrund der guten Fördermöglichkeiten noch drei serielle Hybrid-Gelenkbusse beim Bus-Herstellers Hess, acht Hybridversionen des Mercedes Benz Citaro G und mehrere MAN Lion’s City Hybrid.

Hess BGH-N2C Vossloh-Kiepe-Hybridbus der Dresdner Verkehrsbetriebe – Foto: DVB

Insbesondere mit den Fahrzeugen von Hess/Vossloh-Kiepe ist die DVB nicht zufrieden, da viele Ausfälle zu verzeichnen sind und das Energiemanagement, insbesondere im Bereich der Prädiktion und der Motorsteuerung im Fahrverlauf, noch nicht voll ausgereift ist. Zudem sind die Fahrzeuge mit 19,3 Tonnen Leergewicht eindeutig zu schwer.

Dachaufbau des Mercedes-Benz Citaro G BlueTec-Hybrid – Grafik: Mercedes Benz

Das Mehrgewicht des Hybridantriebes ist generell noch viel zu hoch. Ein konventioneller Gelenkbus von Mercedes Benz hat ein Leergewicht von 16,7 Tonnen, der Parallel-Hybrid von Solaris wiegt 17,2 Tonnen, der Mercedes-Benz Citaro G BlueTec Hybrid 18,8 Tonnen (davon wiegt die Klimaanlage des Fahrgastraumes alleine eine Tonne) und der Seriell-Hybrid von Hess/Vossloh-Kiepe 19,3 Tonnen (Hess BGH-N2C Vossloh-Kiepe-Hybridbus). Das hohe Fahrzeuggewicht des Hess Hybrid hat seine Ursache in der verwendeten Luftkühlung, die sich flächendeckend auf dem Dach befindet.

Der Hybridbus von Solaris ist vergleichsweise leicht, da dieses Fahrzeug mit Mittelmotor ausgestattet ist. Bei Schubgelenkbussen, bei denen sich der Motor am Fahrzeugende befindet, muss der hintere Wagenkasten und das Gelenk sehr stabil gebaut werden. Aufgrund der Motorkonfiguration hat Solaris darauf verzichtet. Folge: Der Wagenkasten ist bereits mehrfach gerissen und musste geschweißt werden. Zudem sind Mittelmotoren bei Fahrgästen aufgrund der angeblich höheren Lärmbelastung unbeliebt (kann in Messungen nicht bestätigt werden, aber das meistens im vorderen Fahrzeugteil sitzende “Handtaschengeschwader” ist dieser Meinung).

Mercedes-Benz Citaro G BlueTec-Hybrid der Dresdner Verkehrsbetriebe – Foto: DVB

Neben des höheren Leergewichts ist der höhere Anschaffungspreis ebenfalls stark negativ. Für einen Solaris-Bus mit Hybridantrieb fallen die Anschaffungskosten 50 Prozent höher aus, beim seriellen Hybridbus von Mercedes Benz bereits 125 Prozent und beim seriellen Hybridbus von Hess 130 Prozent. Für den Tausch der Lithium-Ionen-Batterien müssen nochmals mindestens 30.000 Euro einkalkuliert werden. Die Anschaffung von Hybridfahrzeugen ist unter Berücksichtigung der angespannten Finanzlage kommunaler bzw. öffentlicher Verkehrsunternehmen nur mit einer Mindestförderquote ab 50 Prozent wirtschaftlich.

Weitere strukturelle und technische Probleme bestehen des Weiteren in mehreren Bereichen. So muss das Ersatzteillager kapitalintensiv für eine einzelne Fahrzeugart, die zudem nur in geringen Stückzahlen gefertigt wird, ausgebaut werden. Weiteres Konfliktpotenzial ist im Bereich der geschlossenen Dieselpartikelfilter und der Rekuperationseinheit zu finden. Die Effizienz im Fahrbetrieb hängt auch hochgradig vom Energiemanagement ab.

Verfügbarkeit

Starke Unterschiede zwischen den einzelnen Hybridsystemen und Busherstellern sind auch im Bereich der Fahrzeugverfügbarkeit feststellbar. So beträgt die Verfügbarkeit der Hess BGH-N2C Vossloh-Kiepe-Hybridbusse nur ~ 65 – 70%, Busse mit konventionellem Dieselmotor erreichen Verfügbarkeitswerte von 94-95%. Dies muss jedoch keinesfalls bedeuten, dass dieser Bus schlecht ist. Es kann sich auch um Erfahrungen mit sogenannten Montagsfahrzeugen handeln. Aufgrund der geringen Stückzahl lässt sich an dieser Stelle kein hundertprozentiges Fazit über die Verfügbarkeitswerte ziehen. Die Verfügbarkeit der Hybridbusse von Mercedes Benz ist wiederum höher und liegt im Mittel bei 80 Prozent. Durch Umbauten im Bereich der Achsen und des Kühlsystems (Neufahrzeuge mit fehlenden Erfahrungswerten auch aufseiten der Hersteller) sind die Verfügbarkeit jedoch zeitweise. Die Fahrzeuge des Herstellers MAN haben eine Verfügbarkeit von 85 – 90 Prozent, die Busse von Solaris stehen zu 70 Prozent der Einsatzzeit zur Verfügung.

Viele Verkehrsunternehmen, die in den vergangenen Jahren Hybridbusse angeschafft haben, rechneten leider mit einer Verfügbarkeit herkömmlicher Busse und sind daher laut Roch “etwas traurig” (Bsp. MVG).

Kraftstoffverbrauch

Der erzielte Kraftstoffverbrauch ist stark vom Linienverlauf und dem eingesetzten Hybridsystem abhängig. Seriell-Hybrid des Typs Mercedes-Benz Citaro G BlueTec Hybrid erreichen einen Kraftstoffreduktion von etwa 10 Prozent, MAN schafft einen Minderverbrauch von bis zu 12 Prozent. Die Einsparpotentiale sind jedoch stark vom Balancing des Hybridsystems abhängig.

Gegenüber der Referenz erreichen die Fahrzeuge von Hess eine “negative Ersparnis” von etwa fünf bis sieben Prozent. Der Mehrverbrauch des Hybridbusses des Herstellers Solaris wurde auf fünf Prozent reduziert, dies ist aber stark Linienabhängig. Auf der Linie 61, 62 und 63 erreicht der Solaris mittlerweile Werte eines Busses mit konventionellem Antrieb.

Fazit

Die Dresdner Verkehrsbetriebe haben gemischte Erfahrungen mit Hybridbussen gemacht. Hybridantriebe im ÖPNV sind die ein Rohdiamant, die einen bestimmten “Schliff” benötigen. Hybridbusse können nicht auf jeder Linie eine Ersparnis erzielen, sondern müssen einsatzbezogen kalkuliert und beschafft werden. Viele Verkehrsunternehmen haben in den vergangenen Jahren die Verfügbarkeit über- und den Schulungs- und Betreuungsaufwand vor allem beim Fahrpersonal unterschätzt. Die Kundenmeinung über die Busse ist zudem in Abhängigkeit des Modells geteilt und reicht von ungewohnt (“Flugzeugtriebwerk”) bis super. 

In den kommenden Jahren dürfte sich jedoch die Elektromobilität mit Bussen weiterentwickeln. Die Möglichkeit der externen Energiezuführung an Haltestellen, gespeist aus dem 600 V DC Bahnstromnetz dürfte neue Einsatzpotenziale ergeben.