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Das Elektrobus-System ist ein öffentliches Verkehrssystem, das ausschließlich mit Elektrobussen betrieben wird. Elektrobusse bieten ökologische Vorteile, da sie vor Ort keinerlei Emissionen verursachen. Darüber hinaus sind sie aufgrund ihrer längeren Lebensdauer und geringeren Betriebskosten wirtschaftlich vorteilhaft.
Bezahlbare und saubere Energie
Industrie, Innovation und Infrastruktur
Nachhaltige Städte und Gemeinden
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Beschreibung
In Europa entfallen heute 25 % aller Treibhausgasemissionen auf den Verkehrssektor, wobei Busse 8 % zu den Gesamtemissionen beitragen. Folglich bietet die Einführung von Verkehrssystemen wie dem Elektrobussystem eine Lösung, um Emissionen zu senken und gleichzeitig die Qualität des Verkehrs und der Lebensqualität zu verbessern (UITP, 2019).
Ein Elektrobussystem ist ein öffentliches Verkehrssystem, das ausschließlich mit Elektrobussen betrieben wird. Wie jedes öffentliche Verkehrssystem kann es ein Fahrkartensystem, Kundeninformationen und ein Überwachungssystem umfassen. Darüber hinaus ist es unerlässlich, über Ladeeinrichtungen für die Elektrobusse zu verfügen. Aufgrund des Ladevorgangs gewinnen ein Managementsystem für den Betrieb, die Reichweitenplanung und die Routenoptimierung im Vergleich zu herkömmlichen Bussystemen noch mehr an Bedeutung (siehe auch SCIS).
Zu lösende Probleme
Schlechte Luftqualität
Hohe Kosten
Lärm
Mangelnder Komfort
Im Vergleich zu herkömmlichen Antrieben sind Elektrobussysteme vor Ort emissionsfrei. Zudem entsteht beim Fahren weniger Lärm. Zwar sind die Anschaffungskosten für Elektrobusse möglicherweise höher, doch können die Gesamtkosten von Elektrobussystemen je nach Nutzung niedriger sein als die anderer Systeme.
Stadtkontext
Für welche unterstützenden Faktoren und Merkmale einer Stadt ist diese Lösung geeignet? Welche Faktoren würden die Umsetzung erleichtern?
Je nach der umgesetzten Variante sind zusätzliche Infrastrukturen wie Ladestationen oder Wasserstoffinfrastruktur erforderlich.
Die Effizienz und die Notwendigkeit von Elektrobussystemen hängen mit Beschränkungen zusammen, die auf städtischer oder übergeordneter politischer Ebene umgesetzt werden. Es wird erwartet, dass Elektrobussysteme künftig durch nationale und internationale Politik sowie Fördermittel unterstützt werden.
Im Allgemeinen werden Emissionsvorschriften zunächst im Bussektor eingeführt, bevor entsprechende Vorschriften für Pkw gelten. Daher ist davon auszugehen, dass ein Dieselverbot in städtischen Gebieten zunächst für Busse eingeführt wird.
Die Verordnung (EU) 2019/1242 legt CO₂-Emissionsnormen für schwere Nutzfahrzeuge fest. Ab 2025 müssen die Hersteller die Emissionen um 15 % gegenüber dem EU-Durchschnitt im Referenzzeitraum (1. Juli 2019 bis 30. Juni 2020) senken. Ab 2030 muss eine Reduzierung um 30 % erreicht werden.
Ein leistungsfähiges Stromnetz, das zum Laden der Elektrobusse genutzt werden kann, vereinfacht die Umsetzung dieser Lösung.
Es wird empfohlen, in eine nachhaltige und lokale Energieerzeugung zu investieren, um die Energiekosten zu senken und den ökologischen Nutzen des Elektrobussystems zu steigern.
Ein lokales Smart Grid unterstützt den Lastausgleich.
Regierungsinitiativen
Welche Anstrengungen und Maßnahmen unternehmen die lokalen/nationalen öffentlichen Verwaltungen, um diese Lösung zu fördern und zu unterstützen?
Die EU investiert 2,2 Milliarden Euro in 140 wichtige Verkehrsprojekte, zu denen auch Projekte für Elektrobusse gehören. Die Projekte werden im Rahmen der Fazilität „Connecting Europe“ (CEF) gefördert und sind Teil der Bemühungen zur Umsetzung des Europäischen Grünen Deals.
Die meisten derzeit im Einsatz befindlichen Elektrobusse werden von den Kommunalverwaltungen im Rahmen von Pilotprojekten gefördert. In Deutschland gibt es ein Förderprogramm mit dem Titel „Anschaffung von Elektrobussen im öffentlichen Personennahverkehr“, das die Anschaffung oder das Leasing von Bussen mit Elektro- oder Hybridantrieb unterstützt. Die nationale Gesamtfördersumme beläuft sich auf 650 Millionen Euro.
Welche Interessengruppen müssen bei der Planung und Umsetzung dieser Lösung berücksichtigt werden (und wie)?
Beteiligte an Elektrobussystemen (BABLE, 2021)
Marktpotenzial
Wie groß ist der potenzielle Markt für diese Lösung? Gibt es EU-Ziele, die die Umsetzung unterstützen? Wie hat sich der Markt im Laufe der Zeit und in letzter Zeit entwickelt?
Im Jahr 2019 gab es in Europa und den Vereinigten Staaten etwa 3.000 Elektrobusse, was lediglich 1 % aller Busse entspricht. Für die kommenden Jahre wird jedoch ein rasantes Wachstum prognostiziert, das maßgeblich durch gesetzliche Vorschriften und staatliche Initiativen vorangetrieben wird. Städte wie Paris, Moskau oder Berlin planen, in den kommenden Jahren Hunderte neuer Elektrobusse anzuschaffen.
Die Zahl der Elektrobusse in Deutschland hat seit 2009 eine enorme Entwicklung erfahren, und Prognosen sagen für die Zukunft einen weiteren Anstieg der Elektrobusse voraus.
Entwicklung der Elektrobusflotte in Deutschland seit 2009 (PwC, 2020)
Kostenstruktur
Die im Vergleich zu herkömmlichen (Diesel-)Bussenhohen Investitionskosten für Elektrobusse lassen sich durch geringere Betriebskosten und eine längere Lebensdauer ausgleichen ( z. B. Bild: Proterra). Einige Betreiber erzeugen ihre eigene regenerative Energie für die Busse. Die Rentabilität von Elektrobussen wird steigen, sobald strengere Emissionsvorschriften oder sogar Dieselverbote in städtischen Gebieten in Kraft treten. Es wird erwartet, dass in den nächsten Jahren in verschiedenen europäischen Städten entsprechende Beschränkungen eingeführt werden.
Beispiel Proterra
Die Grafik zeigt die Wirtschaftlichkeit des Betriebs von Elektrobussen im Vergleich zu anderen Bussen über eine Lebensdauer von zehn Jahren. Die Daten stammen aus den Herstellerangaben von Proterra, das – Stand März 2017 – einer von drei Elektrobusherstellern ist, die Busse in großem Maßstab liefern. Dieser Berechnung zufolge sind Elektrobusse trotz höherer Investitionskosten kostengünstiger, da die Kosten für Kraftstoff und Wartung im Vergleich zu herkömmlichen Bussen deutlich geringer sind.
Diese Berechnung berücksichtigt nicht die erforderliche Ladeinfrastruktur, die oft die eigentliche Herausforderung darstellt. Je nach Technologie können die Kosten für die Infrastruktur ein Vielfaches der Anschaffungskosten der Busse betragen. Das Ausschreibungsverfahren sollte auf eine wirtschaftliche Errichtung der Infrastruktur ausgerichtet sein. Eine Lösung könnte darin bestehen, dass die Kommune die Infrastruktur bereitstellt und die Busbetreiber lediglich die Busse zur Verfügung stellen.
Rechtliche Anforderungen
Einschlägige gesetzliche Richtlinien auf EU- und nationaler Ebene.
Richtlinie 2009/33/EG: Richtlinie über umweltfreundliche Fahrzeuge: Richtlinie zur Förderung umweltfreundlicher und energieeffizienter Fahrzeuge (EUR-Lex, 2021)
Verordnung (EU) Nr. 582/2011: Aktualisierung der Richtlinie (EG) Nr. 595/2009 über die Emissionen von schweren Nutzfahrzeugen (EUR-Lex, 2021)
Verordnung (EG) Nr. 595/2009: über die Typgenehmigung von schweren Nutzfahrzeugen (EUR-Lex, 2021)
UN-RegelungR49: über Maßnahmen gegen Emissionen von Motoren für den Verkehr (EUR-Lex, 2021)
2007/46/EG: Verordnung über Busse im Allgemeinen (EUR-Lex, 2021)
UN-R100: Sicherheitsvorschrift für Elektrofahrzeuge (EUR-Lex, 2021)
Richtlinie zur Förderung der Anschaffung von Elektrobussen im öffentlichen Personennahverkehr, herausgegeben vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (beck-online, 2021)
Die Entwicklung dieser Lösung wurde mit EU-Mitteln unterstützt.
Anwendungsfälle
Sehen Sie sich Beispiele für die Umsetzung dieser Lösung in der Praxis an.
Energie
Verkehr
CNG-betriebene Busse in der Stadt Tartu
Mit dem Ziel, bis 2019 100% der Busse des öffentlichen Nahverkehrs in Tartu mit Biogas zu betreiben, hat die Stadt 60 neue Biogasbusse für das öffentliche Verkehrsnetz gekauft.
Einführung von elektrischen öffentlichen Verkehrsmitteln
Die Stadt Turku hat neue Elektrobusse in die Flotte des öffentlichen Nahverkehrs aufgenommen, um das Ziel zu erreichen, bis 2029 CO2-neutral zu werden.
Elektro- und Hybridbusse für den öffentlichen Nahverkehr
Mindestens sechs neue Elektrobusse wurden in die bestehende Busflotte Madrids aufgenommen und werden unter realen Bedingungen im Living Lab der Stadt getestet. Das Hauptziel ist es, eine saubere Busflotte in Gegenden einzusetzen, in denen es keine hochwertigen öffentlichen Verkehrsmittel gibt.
Autonome Shuttles und die Nutzung von Solarenergie in den Straßen von Lamia, Griechenland
Dieses Projekt war Teil des Horizon2020-Projekts FABULOS, an dem Auve Tech zusammen mit dem Mobile Civitatem Consortium teilnahm. Trotz der Abriegelung des Landes aufgrund der COVID-19-Pandemie legten unsere autonomen, elektrischen Shuttles insgesamt 1.930 km zurück und bedienten 399 Endnutzer.
Autonomer Shuttle, der den Flughafen, das Einkaufszentrum und Ülemiste City in Tallinn verbindet
Ein autonomer, elektrischer Shuttlebus verbindet die viel besuchte Stadt Ülemiste mit dem internationalen Flughafen Tallinn und dem Einkaufszentrum Ülemiste, indem er das bestehende öffentliche Verkehrsnetz erweitert.
Das Ladesystem für Busse umfasst 5 Stromabnehmer-Schnellladegeräte (350 kW) und 6 GB/T-Kabel-Ladegeräte (120 kW). Pohjolan Liikenne betreibt in dem Gebiet 20 Elektrobusse und lädt diese im Ladesystem auf. Der gesamte Strom wird aus erneuerbaren Quellen erzeugt.
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