Antriebssysteme (z. B. Benzin, Diesel, elektrisch, Ethanol, Hybrid)
Es sollten umweltfreundliche Fahrzeuge (mit geringer Schadstoff- und Geräuschemission) eingesetzt werden.
Erläuterung:
Angespornt durch die ständige Weiterentwicklung der Umweltschutznormen wächst die Auswahl an Antriebssystemen. In Forschung und Technik werden ständig neue Antriebssysteme entwickelt, um die Schadstoff- und Geräuschemissionen zu reduzieren. Dank der steigenden Nachfrage nach diesen neuen Technologien werden auch die Beschaffungskosten geringer. Weitere Informationen finden Sie unter ► Hintergrundinformationen: Verbreitete Antriebssysteme und Europäische Abgasnormen (EURO 1 bis EURO 5 und EEV).
Die Bushersteller suchen nach neuen umweltfreundlicheren Lösungen. Dabei werden nicht nur neue Antriebssysteme entwickelt, sonder auch alternative Treibstoffoptionen erforscht, wie z. B. Clean Diesel, Gemische aus Biodiesel und fossilem Diesel, Methan als komprimiertes Erdgas (CNG) oder Biogas, Flüssiggas (LPG), hybridelektrischer Antrieb, Ethanol, Elektro- und Brennstoffzellen.
Aufgrund der großen Vielfalt von Antriebssystemen sind die für ÖPNV zuständigen Behörden gut beraten, nur bestimmte Anforderungen im Hinblick auf Emissionen zu spezifizieren, und sich nicht auf eine bestimmte Technologie festzulegen. Das Verkehrsunternehmen muss eine Reihe weiterer Faktoren berücksichtigen, wie zum Beispiel die Treibstoffkosten, Treibstoffverfügbarkeit, Instandhaltung, Zuverlässigkeit, Auffüllzeiten und Leistungswerte. Zudem sollten Verkehrsunternehmen grundsätzlich in der Lage sein, bei der Auswahl von Herstellern unternehmensspezifische Umstände zu berücksichtigen.
Es sollte beachtet werden, dass bei der Umstellung auf alternative Treibstoffe gegebenenfalls Motormodifikationen erforderlich sind. Außerdem kann es notwendig werden, den Betriebshof umzugestalten oder neue Ausstattung zu installieren.
Die Energieeffizienz der Flotte sollte überprüft werden, wenn ältere Busse im Einsatz sind oder der Erwerb gebrauchter Busse anvisiert wird. Eine deutliche bessere Effizienz kann ein Argument für den Kauf von Neufahrzeugen darstellen.
Die im Allgemeinen höheren Kosten für alternative Antriebskonzepte stellen in vielen europäischen Ländern immer noch ein Problem dar.
Brighton & Hove (Großbritannien): Die gesamte Busflotte wird mit Biodiesel betrieben. Das Unternehmen war das erste, das schwefelarme Kraftstoffe einsetzte. Außerdem ist es Marktführer für Ausstattungen zur Reduzierung von Busabgasen. Alle modernen Fahrzeuge verfügen über Rußpartikelfilter.
Graz (österreich): Die Busflotte in Graz wird zu einem hohen Anteil mit Kraftstoffgemischen aus Biodiesel und fossilem Diesel betrieben. In manchen Fahrzeugen wird auch Altöl aus der Lebensmittelherstellung verwendet. Dabei handelt es sich um ein lokales Projekt, an dem Restaurants und Lebensmittel verarbeitende Betriebe teilnehmen.
Reading (Großbritannien): Seit Mai 2008 setzt das Unternehmen „Reading Buses“ auf seiner Hauptstrecke vierzehn Bio-Ethanol Doppeldeckerbusse ein, die rund um die Uhr an sieben Tagen in der Woche im Einsatz sind. Durch die Verwendung von E95-Ethanol zählen diese Busse zu den saubersten Fahrzeugen überhaupt. Während das E85-Ethanol zu 15 % aus einem Benzingemisch besteht, liegt der Ethanol-Anteil des E95 bei 95 %. Der 5%ige Anteil an Additiven sorgt für eine bessere Zündung. Die Feinstaubemissionen dieser Ethanol-Busse sind zehnmal niedriger als die der saubersten Dieselbusse nach der Euro V-Norm. Durch die Verwendung von Bioethanol wird der Ausstoß des Treibhausgases CO2 um mehr als 95 % reduziert. Damit können diese Busse als „besonders umweltfreundliche Fahrzeuge“ (Enhanced Environmentally Friendly Vehicle = EEV) im Sinne der EU-Richtlinie klassifiziert werden.
Hintergrundinformationen: Europäische Abgasnormen (EURO 1 bis EURO 5 und EEV)
Die europäischen Abgasnormen legen Grenzwerte für neue Fahrzeuge innerhalb der EU fest. Die unten stehende Tabelle vermittelt einen überblick über die jeweiligen Grenzwerte und die Daten des Inkrafttretens (Tabelle 2‑2). Während bei Pkws die Emissionen in g/km angegeben werden, wird bei Bussen und Lastkraftwagen die Einheit g/kWh verwendet. Gegenwärtig sind in der Norm Grenzwerte für die Emissionen von Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC), Stickstoffoxide (NOx), Feinstaub (PM) und Rauch festgelegt.
Verbrennungsmotoren: Das zurzeit am weitesten verbreitete Antriebssystem ist der Verbrennungsmotor in Verbindung mit einem automatischen Getriebe. Als Kraftstoff wird vorwiegend schwefelarmer Diesel, komprimiertes Erdgas (CNG), Biogas mit Fremdzündung oder Ethanol eingesetzt. Einige Betriebe testen andere Kraftstoffe wie z. B. Biodiesel, Dieselemulsionen und sogar Flüssiggas (LNG), wobei diese jedoch nur einen sehr geringen Anteil ausmachen. Die neuen Abgasnormen (US EPA 2007 und 2010) sehen Motoren mit Abgasrückführung (AGR) und Abgasnachbehandlungstechnik vor.
Oberleitung, Zweisystemantrieb und thermoelektrischer Antrieb: Oberleitungsbusse werden auch heute noch gebaut und ihr Netzausbau in geringem Umfang geplant (u.a. Betrieb in Tunneln). Zweisystemantriebe mit einem Verbrennungsmotor (normalerweise Diesel) ermöglichen den Antrieb sowohl als Obus über die Oberleitung als auch über den Verbrennungsmotor. Außerdem gibt es thermoelektrische Antriebe, bei dem der Verbrennungsmotor mit einem Generator verbunden ist.
Hybrid-Elektroantrieb: Hybrid-Elektro-Antriebssysteme bieten eine verbesserte Leistungsfähigkeit und Treibstoffeffizienz bei reduzierten Emissionen z. B. von Stickstoffoxiden (NOx) und Feinstaub (PM). Von den Zweisystemantrieben unterscheiden sie sich dadurch, dass sie über eine bordseitige Vorrichtung zur Energiespeicherung (z. B. Batterien oder Ultra-Kondensatoren) verfügen. Bei der großen Mehrheit der ÖPNV-Anwendungen kommen Diesel-Verbrennungsmotoren zum Einsatz. Es werden aber auch Motoren eingesetzt, die mit komprimiertem Erdgas (CNG) oder mit Benzin betrieben werden. Für den Betrieb im städtischen Bereich spricht insbesondere die Treibstoffeinsparung von bis zu 60 %. Praxistests haben gezeigt, dass Hybrid-Elektrofahrzeuge den konventionellen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor überlegen sind. In Städten wie New York und Seattle werden Hybrid-Busse eingesetzt. Sie bieten zahlreiche operative Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Dieselbussen, wie zum Beispiel eine gleichmäßigere und schnellere Beschleunigung, bessere Bremswirkung, bessere Kraftstoffwirtschaftlichkeit und verminderte Emissionen.
Brennstoffzellen: In Europa und in den USA werden aktuell eine Reihe von Praxistests mit Brennstoffzellen durchgeführt. Auch wenn die Kosten zurzeit noch unerschwinglich sind, besteht ein großes Interesse an der zukünftigen Entwicklung dieser Technologie, um mit heimisch hergestelltem Wasserstoff ohne den Ausstoß von Emissionen zu fahren. Soweit bekannt gibt es derzeit weder in Europa noch in den USA Planungen für eine groß angelegte Einführung von Brennstoffzellen im ÖPNV.
Tabelle 2‑2: Europäische Abgasnormen für Busse (EURO 1 bis EURO 5 und EEV) (mit Hochleistungsdieselmotoren, g/kWh, Rauch pro m-1 )
Kritische Punkte: