Intelligentes Lademanagement für E-Busflotten

Seit Dezember 2023 bedient Albus mit sieben E-Bussen Salzburgs erste vollelektrische Buslinien. Weitere E-Busse werden folgen. Die Umstellung von fossil betriebenen Flotten auf E-Busse sowie der Betrieb von großen E-Busflotten sind jedoch mit einigen Herausforderungen verbunden. Salzburg Research entwickelt dafür mit dem Elektrotechnik-Komplettanbieter EQOS Energie, dem Telematik-Anbieter Consilio und dem Busbetreiber Albus ein einzigartiges Lademanagement für E-Busflotten.

Die ersten beiden E-Bus-Linien in und um Salzburg zeigen, dass die nachhaltige Mobilitätswende sowohl in der Stadt wie auch im Umland bereits angekommen ist. „Aktuell bedienen wir zwei Linien mit sieben E-Bussen, weitere sieben E-Busse sind bereits bestellt. Doch mit dem Ankauf von E-Bussen und der Bereitstellung von Ladeinfrastruktur ist es noch lange nicht getan“, sagt Hermann Häckl, Geschäftsführer der Albus Salzburg Verkehrsbetrieb GmbH.

Je mehr E-Busse in einer Flotte im Einsatz sind, desto herausfordernder wird das Lademanagement: „Würden alle E-Busse nach Betriebsschluss gleichzeitig ihre jeweilige Ladekapazität maximal ausschöpfen, könnte das Stromnetz überlastet werden. Darum brauchen wir hier intelligente und zukunftsweisende Lösungen“, sagt die Projektleiterin Cornelia Zankl vom Forschungsinstitut Salzburg Research.

Intelligentes Laden ist mehr als nur nach Betriebsende „anstecken“

Das neue Lademanagement soll energie- und bedarfsgerechtes Laden von E-Bus-Flotten automatisiert ermöglichen. Dafür werden Daten aus verschiedenen Quellen intelligent miteinander verbunden: Fahr- und Verbrauchsdaten direkt vom E-Bus und aus der Telematik-Software sowie Lade- und Netzkapazitäten von der Ladeinfrastruktur.

„Intelligent laden ist wichtig, um Spitzen im Netz zu vermeiden. Spitzen im Netz bedeuten auch hohe Kosten. Und auch der tagsüber in der Photovoltaik-Anlange von Albus produzierte Strom soll bestmöglich genutzt werden“, so Zankl weiter. Bereits jetzt hat Albus für die E-Busse die Betriebsabläufe umgestellt: „Obwohl eine Batterieladung leicht für alle Fahrten eines ganzen Tages reicht, pausieren die E-Busse tagsüber etwa zwei Stunden lang am Betriebsgelände, um so den selbst erzeugten Strom aus der Photovoltaik-Anlage auszunutzen“, so Albus-Chef Häckl.

Für die E-Busse ist außerdem ein Vorladen direkt vor Betriebsbeginn vorteilhaft: „Die Vorklimatisierung des Innenraums und die Vorkonditionierung der Batterie noch an der Ladesäule senkt den Energiebedarf, erhöht die Tagesreichweite und schont die Batterie“, sagt Martin Weiß von der EQOS Energie Österreich GmbH.

Intelligentes, wissenschaftlich geprüftes Lademanagement für mehr emissionsfreien Personennahverkehr

Telematik-Lösungen, Software für das Lademanagement und das Betriebsmanagement werden bisher als Einzelkomponenten parallel betrieben. „Die Innovation in unserem Vorhaben ist, dass alle Teile erstmals in eine ganzheitliche und umfassende Softwarelösung integriert und auch Energieverbrauch und Energiekosten berücksichtigt werden. Großes Augenmerk liegt auf der Qualität der Daten, da auf ihnen die betriebswirtschaftlichen Entscheidungen aufbauen“, sagt Klaus Satz von der Consilio Information Management GmbH.

Die Datenwissenschafter:innen von Salzburg Research und EQOS entwickeln Algorithmen, die aus den tagesaktuellen Fahr- und Verbrauchsdaten sowie den Lade- und Netzkapazitäten automatisiert ein optimiertes Lademanagement für den nächsten Tag entwerfen. „Mit dem neuen Lademanagement kann jeder E-Bus optimal geladen und vorgewärmt in den Betriebstag starten“, sagt Projektleiterin Cornelia Zankl von Salzburg Research.

Die entwickelte Softwarelösung wird ein Jahr lang in einem Pilotbetrieb auf den von Albus betriebenen Buslinien in Salzburg getestet. Die Erkenntnisse aus diesem Salzburger Testbetrieb werden wissenschaftlich auf ihre Wirksamkeit überprüft. Die Softwarelösung soll im Anschluss von weiteren Busbetreibern im öffentlichen und privaten Sektor genutzt werden können, um den Übergang von einer konventionellen zu einer elektrischen Flotte zu erleichtern.

Österreich ist Nachzügler bei emissionsfreien Bussen

Zur Erreichung der Klimaziele muss der Verkehr so schnell und so effizient wie möglich auf erneuerbare Energien umgestellt werden. Auch der Anteil emissionsfreier Busse im öffentlichen Personennahverkehr soll drastisch gesteigert werden. Denn Österreich gehört bei der Elektrifizierung von Busflotten europaweit zu den Nachzüglern. Ziel des Klimaschutzministeriums ist, bis zum zweiten Quartal 2026 mindestens 682 aller im innerösterreichischen Linienverkehr im Einsatz befindlichen Busse auf emissionsfreie Busse umzustellen.

Die Albus Salzburg Verkehrsbetrieb GmbH betreibt seit Dezember 2023 Salzburgs erste vollelektrische Buslinien. Die Linien 181 und 36 sowie teilweise auch die Linie 151 auf den Gaisberg werden von sieben batteriebetriebenen Bussen vom Typ „MAN Lion’s City 12E“ bedient. Das Fahrzeug ist mit einer 480 kW Batterie ausgestattet und hat eine Reichweite von 370 Kilometern ohne Zwischenladung. Am Betriebsstandort in der Julius-Welser-Straße stehen aktuell acht Ladesäulen mit insgesamt 16 Ladepunkten zur Verfügung, weitere vier Ladepunkte sind vorbereitet. An jedem Ladepunkt kann mit bis zu 150 kW dauerhafter Ladeleistung ein E-Bus in etwa drei Stunden vollgeladen werden.

Diese ersten beiden Linien sind der Start einer langfristigen Strategie. Insgesamt bis zu 90 Albus-Busse sowie bis zu 950 Busse der Dr. Richard Gruppe, zu der Albus gehört, sollen in den kommenden Jahren umgestellt werden.

Über das Forschungsprojekt OptiChargE

Das Forschungsprojekt „OptiChargE – Optimised and automated charging management for battery electric bus fleets“ entwickelt bis Mitte 2026 eine datengetriebene Optimierung einer Lademanagementlösung für batterieelektrische Bus-Flotten. Basierend auf der Erfassung von realen Lade- und Fahrdaten werden Lade- und Verbrauchsmodelle entwickelt und in eine ganzheitliche und allumfassende Lademanagementlösung integriert.

Das Forschungsprojekt wird in Zusammenarbeit folgender Beteiligter durchgeführt: Salzburg Research Forschungsgesellschaft mbH (Projektleitung), Albus Salzburg Verkehrsbetrieb GmbH, Consilio Information Management GmbH, EQOS Energie Österreich GmbH. OptiChargE wird durch den Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms Zero Emission Mobility umgesetzt.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Cornelia Zankl, Gesamtprojektleitung
Salzburg Research Forschungsgesellschaft mbH
+43-662-2288-317 | cornelia.zankl@salzburgresearch.at

https://www.salzburgresearch.at/