eCitaro schon auf Bus TV

Sascha Böhnke steckt rechtzeitig zum Nikolaustag den Fans von BUS TV einen neuen Film in den Stiefel. Und was für einen, der Test- und Technikredakteur der Omnibusrevue und des BUSFahrer durfte schon mit dem neuen eCitaro von Mercedes-Benz fahren! Zusammen mit Frank Mandel, bei Daimler Buses als Technical Explainer neue Baureihen und ihre Feature erklärt, wird der neue Elektrobus mit Stern in allen Details vorgestellt. Knapp eine halbe Stunde Film sind entstanden, der online im Videoportal von BUS TV kostenlos angesehen werden kann. Der Vorteil eines rein elektrischen Antriebes beim ÖPNV liegt vor allem im lokal emissionsfreien Einsatz in den Innenstädten. Zukünftig soll es NMC- und Feststoff-Batterien geben, einen Range-Extender in Form einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung soll es auch geben – doch das ist vorerst Zukunftsmusik. Jetzt startet Daimler mit einem Elektrobus, der Potential hat und mit den Details der Zukunft wird klar, dass dies durchaus eine Sternstunde der Elektromobilität mit Stern sein dürfte. Auch Daimler setzt im ÖPNV auf Elektromobilität und will den Kunden ein Optimum bieten.  Dafür muss man aber noch warten, elektrisch fahren ja, der eCitaro wird langfristig auch einen klassischen Linienbus mit Verbrennungsmotor ersetzen können und die dafür heute noch notwendige aufwendige Infrastruktur in nahezu allen Fällen überflüssig machen, wenn er als eCitaro 2.0 mit der neuen Batterie-Generation und Range Extender vorfahren wird. Wohin die Reise geht ist so mit klar, dass Mercedes-Benz diesen Weg voller Stolz besteitet, zeigt das Design des eCiatro: Zentraler Punkt der Frontmaske ist der Mercedes‑Stern, er zeigt mit seinem Durchmesser von 28 cm durchaus Selbstbe­wusstsein. Vom Stern strahlen, ähnlich wie beim Future Bus, Zierelemente nach links und rechts aus. Die dreidimensionalen Elemente bestehen aus transparentem Material und sind rückseitig chrombedampft. Daraus resultieren attraktive Lichteffekte aus unterschiedlichen Blickwinkeln und bei wechselnder Sonneneinstrahlung. Stern und Zierelemente sowie die Markenplakette von Mercedes‑Benz sind in die hochglänzende schwarze Frontplatte eingelassen. Darin sind auch die LED‑Einzelscheinwerfer integriert. Dezent und gleichzeitig unübersehbar weist der Modellschriftzug mit einem blauen „e“ auf die vollelektrische Antriebstechnik hin. Der Stoßfänger mit integrierter Kennzeichenplatte und die dreidimensional herausgearbeiteten modelltypischen A0‑Säulen rahmen das Gesicht des eCitaro ein. Sie sind in Wagenfarbe gehalten. Ein weiteres Merkmal ist seine gewölbte Windschutzscheibe. Durch die schwarz­glänzende Frontplatte optisch verlängert, schwingt sie sich elegant bis zum Dach empor und integriert die Fahrtzielanzeige. Über dunkle Stege, links und rechts, geht die Scheibe optisch fließend in das Dach über. Mittig trägt es eine fast schwebend wirkende „Insel“ in Wagenfarbe, ebenfalls eines der Designelemente des Future Bus. Sie ist nicht nur ein optisches Element, sondern bildet gleichzeitig die Mündung der Dachabdeckung. Die Dachaufbauten des eCitaro verbergen sich hinter einer eleganten Dachranderhöhung. Sie besteht aus einem mehrteiligen Aluminium-Strangpressprofil. Das schwarz glänzende untere Segment verlängert die üppige Seitenverglasung des Stadtbusses. Das obere Segment ist in Wagenfarbe gehalten, geht vorne fließend in die A0‑Säule und hinten in die Ecksäule über und fasst die Seite optisch ein. Diese optischen Kniffe ver­leihen dem eCitaro gelungene Proportionen und lassen ihn leicht wirken. Die Ecksäulen des Hecks münden oben mit einer kräftigen Rundung in der Dachranderhöhung. Ihre elegante Form sowie die hier ebenfalls ange­deutete Insel als Verkleidung der Dachaufbauten und die schwarzen Stege als Verbindung von Heckscheibe und Dach nehmen dem hohen Aufbau die Schwere. Die Designer haben auf Feinheiten geachtet, so korrelieren die Formen der Insel mit denen der Heckklappe. Sowohl die Rückleuchten als auch Heckklappe und Stoßfänger übernimmt der eCitaro aus dem bestehenden Modellprogramm. Wichtig in der täg­lichen Praxis für Busfahrer: Trotz der geänderten Frontpartie sind alle Sicht­winkel und Spiegel identisch, damit ist der schnelle Wechsel zwischen unterschiedlichen Ausführungen des Citaro problemlos. Der eCitaro über­nimmt unverändert die Struktur des aktuellen Modells, ein wesentlicher Punkt zum Beispiel für eine möglichst einfache Reparatur von Unfall­schäden. Die gewölbte Windschutzscheibe stammt vom Citaro Ü und ist damit ein gängiges Ersatzteil. Die seitliche Dachranderhöhung ist nicht nur zweiteilig, sondern auch segmentiert, daher in Einzelteilen abnehmbar und somit besonders servicefreundlich. Im Fahrgastraum läutet der eCitaro ein generelles Facelift des Interieurs der gesamten Citaro Modellfamilie ein. Hervorstechend ist die neue Design-Innendecke mit einer Kassettendecke über dem Mittelgang und geschwun­genen Dachrandklappen. Hinter ihnen verbirgt sich eine neue Luftführung mit Textilkanälen anstelle der bisherigen Luftkanäle aus Kunststoff. Sie sind nochmals leichter und einfacher zu verarbeiten. Beachtung verdienen vor allem die Technikmodule als Verbindung der einzelnen Kassettenelemente. Sie vereinen sowohl die Innenbeleuchtung als auch die Lautsprecher in einem Element. Die Innenbeleuchtung wird mit diesem Schritt serienmäßig auf LED umgestellt. Die Beleuchtung ist raffiniert: Das Licht der LED-Lampen wird so gebrochen, dass die Technik­module auf den Betrachter wie eine homogene Lichtfläche wirken. Vorteil der neuen Innendecke ist neben einem geschlossenen Erscheinungs­bild und der ausgesuchten Innenbeleuchtung eine deutlich verringerte Anzahl von Einzelteilen. Der Antrieb des neuen eCitaro stützt sich auf die bewährte und optimierte Elektroportalachse ZF AVE 130 mit Elektromotoren an den Radnaben. Die Peakleistung der Motoren beläuft sich auf 2 x 125 kW, das Drehmoment auf 2 x 485 Nm. Es steht systembedingt vom Start weg voll zur Verfügung und sichert eine angemessene Dynamik selbst bei voller Besetzung. Lithium-Ionen-Batterien mit einer Gesamtkapazität von bis zu 243 kWh übernehmen die Stromversorgung. Sie sind modular aufgebaut: Die Batterien teilen sich in maximal zehn Module mit jeweils etwa 25 kWh. Neben zwei Batteriemodulen auf dem Fahrzeugdach gehören vier Batterie­module im Heck zur Grundausstattung. Sie nehmen im eCitaro die Position der heutigen Antriebskombination aus Verbrennungsmotor und Getriebe ein. Bei Vollbestückung mit zehn Batteriemodulen wiegt der eCitaro in Serien­ausführung etwa 13,44 Tonnen. Das entspricht bei einem zulässigen Gesamtgewicht von 19,5 Tonnen einer Zuladung von mehr als sechs Tonnen oder rund 88 Fahrgastplätzen. Mit seiner Ladetechnik passt sich der eCitaro ebenfalls an die individuellen Wünsche und Erfordernisse der Verkehrsbetriebe an. Zum Serienanlauf ist eine Ladung nur über Stecker vorgesehen. Das Laden mittels Pantograph soll nach Absprache mit Verkehrsbetrieben bedarfsorientiert folgen. Zusätzlich gewinnt der eCitaro elektrische Energie durch Rekuperation. Die beiden radnabennahen Elektromotoren der Antriebsachse arbeiten dabei beim Bremsen als Generatoren und wandeln die kinetische Energie des Fahrzeugs in Strom um. Daher haben die Ingenieure ein wesentliches Augenmerk auf das Thermo­management gelegt. Es gehört zu den herausragenden Merkmalen des eCitaro und ist bis ins Detail optimiert: Im Vergleich zum aktuellen Citaro mit Verbrennungsmotor sinkt der Energiebedarf für Heizung, Lüftung und Klimatisierung um rund 40 Prozent. Diese außergewöhnliche Energie-Effizienz legt die Basis für eine praxisgerechte Reichweite des Citaro selbst unter ungünstigen Bedingungen. Verwendet werden dabei innovative Komponenten, die erst zusammen mit dem eCitaro Marktreife erlangt haben. Auch dazu trägt das Thermomanagement bei. So hält Mercedes‑Benz die Batterien durch Kühlung auf Idealtemperatur, daraus resultiert ein Maximum an Ladefähigkeit, Leistungsfähigkeit und Lebensdauer. Die Kühlung erfolgt durch einen separaten Batteriekühler auf dem Dach. Bei extremen Außen­temperaturen unterstützt die serienmäßige Fahrgastraum-Klimaanlage die Kühlung der Batterien. Der Fahrgastraum des eCitaro wird energiesparend durch eine Wärme­pumpe beheizt. Für eine homogene Temperaturverteilung kommen die gewohnten Seitenwandheizer mit Gebläse zum Einsatz. Das übliche Frontheizgerät verfügt über einen doppelten Wärmetauscher als Verstärkung. Für den punktuellen Einsatz bei extremen Witterungs­verhältnissen im Bereich von minus zehn Grad Celsius und darunter oder zur Verlängerung der Reichweite kann optional eine kraftstoff­betriebene Zusatzheizung verwendet werden. Wie sorgfältig und detailliert das Thermomanagement ausgearbeitet ist, zeigen gleich mehrere Beispiele. So sind sämtliche Wärme abgebenden Komponenten miteinander vernetzt, um den Energieaufwand für deren Kühlung im Betrieb auf ein Minimum zu reduzieren. Da der menschliche Körper Wärme abgibt, kann bei einem besetzten Bus die Heizleistung frühzeitig etwas zurückgenommen werden. Darüber hinaus variiert Mercedes‑Benz die Leistung von Heizung und Klimaanlage in Abhängigkeit von der Zahl der Fahrgäste an Bord: Der Frischluftanteil im Bus wird optimal an die aktuelle Fahrgastzahl angepasst. Die Auslastung des Busses wird dabei über dessen Achslastsensoren ermittelt. Die Dachklimaanlage wird in der kalten Jahreszeit zusätzlich als Wärme­pumpe genutzt und stellt so eine effektive und effiziente Klimatisierung des Fahrgastinnenraums sicher. Weitere Vorzüge bietet die Verwendung des Kältemittels CO₂. Es überzeugt durch einen besonders effizienten Einsatz der Wärmepumpe auch bei sehr tiefen Temperaturen von bis zu minus zehn Grad Celsius. Bereits während der Ladung der Batterien im Depot kann der Innenraum auf die gewünschte Temperatur vor- und sogar überkonditi­oniert werden. Somit startet der Bus je nach Jahreszeit bereits geheizt oder gekühlt in den Einsatz. Die Klimatisierung des Fahrerplatzes wird separat geregelt und eine Zieltemperatur von 24 Grad auch bei extremen Außentemperaturen angestrebt. Da die Entwicklung der Batterietechnik mit schnellen Schritten voran­schreitet, ist beim eCitaro eine Umstellung auf die künftige Batterietechnik bereits konzeptionell vorgesehen. Das betrifft zum Beispiel die aktuell verwendeten Beispiel Lithium-Ionen-Batterien mit Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid-Zellen (NMC). Sie sind beim eCitaro durch eine ausgewogene Mischung von Energiedichte bei gleichzeitiger Schnellladefähigkeit gekennzeichnet. Die nächste Generation der NMC‑Batterien mit größerer Kapazität und daraus resultierender gesteigerter Reichweite wird den Kunden des eCitaro nach Erreichen der Serienreife zur Verfügung gestellt. Nach derzeitigem Stand bereits in zwei Jahren. Mit 33 kWh pro Batterie­modul und einer daraus resultierenden Gesamtkapazität von bis zu 330 kWh deckt der eCitaro dann rund 50 Prozent aller Einsätze ab. Mit dieser größeren Batteriekapazität ist auch ein sinnvoller Einstieg für einen Gelenkbus eCitaro G und einer angemessenen Reichweite möglich. Nach SORT2 erreicht der jetzt vorgestellte eCitaro mit Batterie-Vollbestückung eine Reichweite von rund 150 Kilometern – im Sommer. Damit können Teilnetze im Tagespensum eines Stadtbusses bereits heute ohne Zwischenladung bedient werden. Bereits jetzt deckt der eCitaro ohne Zwischenladung etwa ein Drittel aller Anforderungen der Unternehmen ab. Da die künftigen NMC‑Batterien und die aktuell verwendeten Batterien geometrisch identisch sind und über die gleichen Anschlüsse verfügen, können Verkehrsbetriebe durch einen späteren Batterietausch sogar die Reichweitenperformance der vorhandenen eCitaro entsprechend steigern und damit die Flexibilität im Einsatz weiter ausbauen. Parallel zu dieser Entwicklung ist im gleichen Zeitraum ein weiterer Schritt bereits vorgezeichnet, der optionale Einsatz künftiger Lithium-Polymer-Batterien. Sie gehören ebenfalls zur Gattung der Lithium-Ionen-Batterien, jedoch liegt der üblicherweise flüssige Elektrolyt hier in einer festen Form vor, weshalb sie auch als Feststoff- oder Festkörperbatterien bezeichnet werden. Feststoff-Batterien zeichnen sich durch eine besonders große Lebensdauer sowie eine hohe Energiedichte aus. Mit einer nominellen Batteriekapazität von rund 400 kWh im Solobus und einer nochmals darüber liegenden Kapazität im Gelenkbus deckt der eCitaro dann etwa 70 Prozent aller Anforderungen ohne Zwischenladung ab. Feststoff-Batterien unterscheiden sich in ihrer Ausprägung deutlich von NMC‑Batterien: Sie haben eine andere Form, sind insgesamt voluminöser, nicht austauschbar gegen NMC‑Batterien und nicht für eine Schnellladung geeignet. Somit decken damit ausgerüstete Stadtbusse andere Einsatzprofile ab. Deshalb wird der eCitaro künftig wahlweise mit NMC- und Feststoff-Batterien angeboten. Im Anschluss wird die Reichweite des eCitaro nochmals durch einen Range-Extender in Form einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung gesteigert. Sie wird so ausgelegt, dass annähernd 100 Prozent aller Anforderungen an Stadtbusse abgedeckt werden. Mit dieser Technik sind Zwischenladungen und die dafür notwendige aufwendige Infrastruktur in nahezu allen Fällen überflüssig – der eCitaro 2.0 könne Stadtbusse mit Verbrennungsmotor nahezu deckungsgleich ersetzen, wie es bei Mercedes-Benz heißt.

Vier Mann und ein Elektrobus: Ulrich Bastert, Gustav Tuschen, Till Oberwörder und Martin Daum bei der Weltpremiere. Foto: Daimler