Mercedes-Benz auf dem Global Public Transport Summit (GPTS) in Barcelona

Beitragsbild: Daimler Buses

Der Mercedes-Benz eCitaro fuel cell: mehr Reichweite ohne Nachladen dank Brennstoffzelle

• eCitaro fuel cell: konsequent, praxisnah und kostenbewusst
• Entwicklung durch deutsches Verkehrsministerium gefördert
• Die Brennstoffzelle: hocheffizient, kompakt und langlebig
• So funktioniert der Brennstoffzellenantrieb
• Modular aufgebaute Wasserstofftanks, leicht und sicher
• High-Performance-Batterien der neuesten Generation
• Große Reichweite, hohe Zahl an Fahrgastplätzen
• Neues Thermomanagement nutzt die Abwärme der Brennstoffzelle
• Bewährte Niederflur-Antriebsachse
• Cockpit und Bedienkonzept erfordern keine Umgewöhnung
• Digitales Monitoring bereits integriert
• Die wesentlichen Vorteile des Mercedes-Benz eCitaro fuel cell

Leinfelden-Echterdingen / Barcelona – Der Mercedes-Benz Citaro ist ein echter Klassiker unter den Stadtbussen. Auf dem UITP-Kongress (heute GPTS) im Jahr 1997 erstmals vorgestellt, gibt es ihn seit 2018 auch als Elektrobus eCitaro. Bis heute wurden weit mehr als 60 000 Citaro und eCitaro ausgeliefert. Nun setzt der Niederflurbus mit dem Stern erneut Maßstäbe. Auf dem Global Public Transport Summit (GPTS) 2023 in Barcelona präsentiert Mercedes-Benz die neueste Erweiterung der Citaro Modellpalette: den eCitaro fuel cell. Rund 400 Kilometer Reichweite ohne Nachladen sind mit einem vollelektrisch angetriebenen Solobus mit Brennstoffzelle im Stadtverkehr möglich, rund 350 Kilometer sind es mit einem entsprechenden Gelenkbus.

eCitaro fuel cell: konsequent, praxisnah und kostenbewusst

Der Name ist Programm: Der eCitaro fuel cell ist der erste Citaro, der mit einer Brennstoff­zelle (englisch: fuel cell) ausgestattet ist. Fahrzeugantriebe mit Brennstoffzelle gelten als Antwort, wenn sehr hohe Reichweiten für vollelektrisch angetriebene Stadtbusse gefragt sind. Schließlich erzeugt die Brennstoffzelle mithilfe von Wasserstoff und Sauerstoff aus der Luft während der Fahrt Strom für die Elektromotoren. Allerdings sollten Brennstoffzellen eher kontinuierlich arbeiten und weniger dynamisch, wie es jedoch für den Stadtbus-Einsatz mit seinen häufigen Beschleunigungs- und Bremsmanövern typisch ist. Daher benötigen Brennstoff­zellenantriebe stets eine Pufferbatterie. Die Spanne der möglichen Kombinationen reicht von einer leistungsstarken Brennstoffzelle mit kompakter Pufferbatterie bis hin zu einem Antrieb mit großer Batteriekapazität und kompakter Brennstoffzelle.

Daimler Buses hat sich aus guten Gründen für letztere Konfiguration entschieden. Zum einen ist Strom aus dem Netz als Betriebsstoff auf absehbare Zeit deutlich günstiger zu haben als Wasserstoff. Die Brennstoffzelle des eCitaro fuel cell dient deshalb nicht als Hauptenergie­quelle, sondern sie wird lediglich zur Verlängerung der Reichweite eingesetzt. Darüber hinaus ist der eCitaro fuel cell – im Unterschied zu einem reinen Wasserstofffahrzeug mit kleiner Pufferbatterie – deutlich besser in der Lage, die beim Bremsen über die Rekuperation zurückgewonnene Energie vollständig und nutzbringend in den großen Batterien zu speichern. Gerade im Stadtverkehr mit seinen häufigen Verzögerungsvorgängen und ganz besonders bei anspruchsvoller Topografie trägt dies zur Gesamtwirtschaftlichkeit des eCitaro fuel cell bei. Nicht zuletzt ermöglicht die große Batteriekapazität den Abruf hoher Antriebsleistungen über längere Strecken hinweg, beispielsweise an Steigungen im Bergland, ohne dass die Brenn­stoff­zelle im oberen und damit ineffizienten Leistungsbereich arbeiten muss.

Mit einer intelligenten Steuerung des Energieflusses aus Batterie und Brennstoffzelle und einer optimalen Gewichtsverteilung der Batterien sowie der Brennstoffzelle und der Wasserstoffkomponenten erreicht der vollelektrisch angetriebene eCitaro fuel cell eine maximale Reichweite ohne Nachladen bei größtmöglicher Fahrgastkapazität. Damit zeigt er sich nicht nur als praxisnahe, sondern zudem als besonders wirtschaftliche Lösung für städtische Umläufe mit großer Streckenlänge. Der eCitaro fuel cell ist damit die ideale Ergänzung für Verkehrsbetriebe mit bestehendem batterieelektrischem Fuhrpark, die ihre langen Umläufe ohne Nachladen und ohne zusätzliche Busse bedienen wollen.

Entwicklung durch deutsches Verkehrsministerium gefördert

Die Entwicklung dieser Technologie wird im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) mit insgesamt 3,3 Millionen Euro durch das deutsche Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. Die Förderrichtlinie wird von der NOW GmbH (NOW = Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellen­technologie) koordiniert und durch den Projektträger Jülich (PtJ) umgesetzt.

Die Brennstoffzelle: hocheffizient, kompakt und langlebig

Bei der Brennstoffzelle greift Daimler Buses auf ein erprobtes Modul zurück, verwendet es aber in neuester Ausführung. Es stammt von Toyota und gehört bereits zur zweiten Generation. Es handelt sich um eine Heavy-Duty-Ausführung mit einer Maximalleistung von 60 kW. Im eCitaro fuel cell wird sie sehr effizient im Bereich des Bestpunkts bei rund 20 kW betrieben. Sie arbeitet in einem Spannungsbereich von 400 bis 750 Volt.

Das verwendete Brennstoffzellenmodul hat zahlreiche Vorteile. So eignet es sich aufgrund seiner flachen und kompakten Bauweise ideal für eine Montage auf dem Dach des eCitaro. Die Brennstoffzelle selbst arbeitet mit einem hohen Wirkungsgrad. Daraus ergibt sich ein vergleichsweise geringer Verbrauch von Wasserstoff zur Stromerzeugung. Ein Spannungs­wandler ist bereits integriert. Beachtlich ist zudem die sehr hohe Lebensdauer von rund 40 000 Stunden im Einsatz als Range Extender, was in Abhängigkeit vom Einsatz einer Nutzungsdauer von sieben bis zehn Jahren entspricht. Auch danach stellt die Brennstoffzelle nicht schlagartig den Betrieb ein. Vielmehr lässt ihr Wirkungsgrad langsam nach, und es ist mit einer Alterung der Komponenten zu rechnen.

Beim Solobus ist das rund 240 Kilogramm schwere Brennstoffzellenmodul auf dem Dach in einer Position kurz hinter der Vorderachse montiert. Beim Gelenkbus ist es vorn auf dem Dach des Hinterwagens platziert.

So funktioniert der Brennstoffzellenantrieb

Die Brennstoffzelle erzeugt aus der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff elektrischen Strom und Wärme. Die einzelne Zelle besteht aus einer Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM), einer negativ geladenen und einer positiv geladenen Elektrode sowie zwei Separatoren. Brennstoffzellen gehören zu den galvanischen Zellen.

Der Wasserstoff gelangt von den Tanks auf dem Dach über Leitungen zur negativen Elektrode und reagiert dort mit dem Sauerstoff aus der Luft. Elektronen setzen sich frei und wandern zur positiven Elektrode. Dabei entsteht ein elektrischer Strom. Die Wasserstoff-Atome verwandeln sich durch die Abgabe der Elektronen in Wasserstoff-Ionen. Sie fließen durch die Polymer-Elektrolyt-Membran zur negativen Elektrode. Dort entsteht aus Sauerstoff, Wasserstoff-Ionen und Elektronen durch eine chemische Reaktion als einzige Emission Wasser. Für den Antrieb eines eCitaro fuel cell sind mehrere hundert Brennstoffzellen notwendig. Sie bilden zusammen eine Brennstoffzellen-Einheit, den sogenannten Brennstoffzellen-Stack.

Modular aufgebaute Wasserstofftanks, leicht und sicher

Im eCitaro fuel cell wird der Wasserstoff gasförmig und mit einem Druck von 350 bar ver­wendet. Daher kann auf eine hohe Verdichtung und den entsprechend hohen Aufwand für Tankstellen verzichtet werden. Die Wasserstofftanks zur Versorgung der Brennstoffzelle fassen jeweils fünf Kilogramm nutzbaren Wasserstoffs. Mit einem Innenbehälter aus Kunst­stoff und einer äußeren Ummantelung aus Kohlefasern entsprechen sie dem sogenannten Typ 4. Dadurch sind sie sowohl leicht als auch hoch belastbar.

Die Anordnung quer zur Fahrtrichtung ermöglicht eine einfache Zugänglichkeit zu Ventilen und Sensorik. Sicherheit wird dabei großgeschrieben: Jeder einzelne Behälter verfügt über einen eigenen Druck- und Temperatursensor. So lassen sich eventuelle Leckagen zuverlässig detektieren, weshalb auf zusätzliche Wasserstoff-Sensoren und damit auf mögliche Fehlerquellen verzichtet werden kann. Die Tanks erfüllen bereits die Norm UN ECE-R 134, die erst ab dem Jahr 2024 verbindlich sein wird. Die Zertifizierung nach dieser Norm setzt einen erfolgreich absolvierten Stresstest voraus.

Die Tankanlage ist modular aufgebaut. Beim Solobus finden fünf Tanks mit zusammen 25 Kilogramm Wasserstoff Verwendung. Beim Gelenkbus sind es ganz nach Wunsch sechs oder sieben Tanks mit 30 bzw. 35 Kilogramm Wasserstoff. Sie sind jeweils auf dem Dach in Höhe der Vorderachse und des vorderen Überhangs montiert, nach oben hin mit Abdeckungen verkleidet und so vor Verschmutzung und Sonneneinstrahlung geschützt. Die Verkleidungen lassen sich weit nach oben öffnen, sodass ein einfacher Zugang für Service­arbeiten sichergestellt ist. Sämtliche Hochdruckleitungen sind starr. Zwischen dem Tank­stutzen und dem Dach sind sie sogar durchgängig ohne Verschraubung ausgeführt, um ein maximales Maß an Sicherheit zu gewährleisten. Die Versorgung der Brennstoffzelle mit gasförmigem Wasserstoff aus den Tanks erfolgt über eine Niederdruck-Leitung. Dies ist insbesondere beim Gelenkbus ein großer Vorteil, da bei ihm die Brennstoffzelle auf dem Hinterwagen positioniert ist und somit auf eine flexible Hochdruckleitung im Bereich des Gelenks verzichtet werden kann.

Die Betankung erfolgt durchweg in Fahrtrichtung rechts über der zweiten Achse. Unter optimalen Bedingungen und in Abhängigkeit von der Tankinfrastruktur beläuft sich die Betankungszeit zum Beispiel im Solobus auf rund zehn Minuten.

High-Performance-Batterien der neuesten Generation

Wie beim aktuellen eCitaro kommen auch beim eCitaro fuel cell High-Performance-Batterien der neuesten Generation NMC 3 zum Einsatz. Herausragender Vorteil ist ihre enorme Leistungsfähigkeit, die eine große Reichweite ohne Zwischenladung ermöglicht. Hinzu kommt ein modularer Aufbau der Batteriebestückung. Auch bei der neuen Generation handelt es sich um Lithium-Ionen-Batterien. Präzise formuliert sind es Zellen mit einer neuen, hoch-energetischen NMC-Kathode (NMC: Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid), einem flüssigen Elektrolyten und einer „advanced“ Graphit-Anode. Von der Batteriechemie rührt auch die gängige Abkürzung NMC (Nickel, Mangan, Cobalt) her. Anstelle der bisher verwendeten prismatischen Batteriezellen in Form und Größe eines Taschenbuchs kommen jedoch sehr kompakte zylindrische Zellen mit einer hochenergetischen Zellchemie zum Einsatz. Die verbesserte Zellchemie führt in Kombination mit einem optimierten Batteriepaket zu einer Erhöhung der gesamten gravimetrischen und volumetrischen Energiedichte des Batterie­pakets. Die Kapazität von 4,93 Ah pro Batteriezelle ergibt eine beachtliche Erhöhung der Kapazität um rund 50 Prozent bei gleichem Gewicht.

Jeweils 600 Batteriezellen sind innerhalb eines Batteriemoduls montiert. Sie sind in den Kühlkreislauf mit einbezogen, um die Idealtemperatur der Batterie von rund 25 Grad Celsius zu gewährleisten. Die Temperierung sichert eine maximale Lebensdauer und eine effiziente Aufladung. Neun Batteriemodule fügen sich zu einem Batteriepaket mit 5400 Zellen zusammen. Daraus errechnet sich eine nominelle Energie von 98 kWh pro Batteriepaket.

Ähnlich wie die Wasserstofftanks sind auch die Batterien skalierbar. Beim Solobus finden drei Batteriepakete mit zusammen 294 kWh Kapazität Verwendung. Beim Gelenkbus sind es wahlweise drei oder vier Batteriepakete mit einer Energiekapazität von maximal 392 kWh. Bereits diese Batteriebestückungen sichern eine beachtliche Reichweite.

Da sowohl die Batteriekapazität als auch die Menge des mitgeführten Wasserstoffs wählbar sind, erhält jedes Verkehrsunternehmen den für sein individuelles Einsatzprofil maßge­schneiderten eCitaro fuel cell.

Durch den Einsatz der Brennstoffzelle zur Verlängerung der Reichweite ist eine Zwischen­ladung der Batterien auf der Strecke nicht notwendig und auch nicht vorgesehen. Die Aufladung erfolgt durchweg per Stecker im Depot mit einer maximalen Ladeleistung von 150 kW. Wie vom eCitaro gewohnt, stehen drei Steckerpositionen links und rechts oberhalb der Vorderachse sowie am Heck zur Wahl. Für eine flexible Positionierung auf dem Betriebshof oder in der Fahrzeughalle sind pro Fahrzeug bis zu zwei Steckerpositionen möglich.

Große Reichweite, hohe Zahl an Fahrgastplätzen

Eine intelligente Steuerung übernimmt das Energiemanagement und regelt passend zur jeweiligen Anforderung und zur gewählten Betriebsstrategie, wann die Brennstoffzelle ihre Arbeit aufnimmt sowie mit welcher Leistung und wie lange sie Strom produziert, der dem Fahrzeug zusätzlich zur Verfügung gestellt wird. Dabei können die Verkehrsbetriebe zwischen zwei verschiedenen Betriebsmodi wählen.

Im Modus „Maximale Reichweite“ werden sowohl Batterieladung als auch Wasserstoff maxi­mal ausgeschöpft. Die Brennstoffzelle arbeitet dabei stets im effizientesten Betriebs­bereich. Dies gilt auch beim Betrieb im Modus „Minimaler H₂-Verbrauch“, in dem die Batterie den überwiegenden Teil der Energie für Antrieb und Nebenverbraucher liefert. Die Brennstoffzelle schießt nur so viel Energie zu, wie zum Erreichen der zuvor eingestellten Reichweite notwendig ist.

Je nach Bestückung mit Batterien und Wasserstofftanks und je nach Betriebsmodus erreicht der eCitaro fuel cell als Solobus ohne Zwischenladung oder zwischenzeitliches Auftanken eine Reichweite von rund 400 Kilometern bei durchschnittlichen Anforderungen. Beim Gelenkbus beläuft sich die Reichweite auf rund 350 Kilometer. Diese herausragenden Werte decken die Wünsche nahezu aller Verkehrsbetriebe komplett ab.

Zusätzlich sichert die bis ins Detail optimierte Gewichtsverteilung von Batterien, Brenn­stoffzelle und Wasserstofftanks eine hohe Zahl von Fahrgästen. Ein dreitüriger Gelenkbus mit einer angetriebenen Achse, drei Batteriepaketen und sieben Wasserstofftanks kann beispielsweise mit rund 128 Fahrgastplätzen aufwarten. Damit bietet der eCitaro fuel cell sogar eine höhere Fahrgastkapazität als ein batterieelektrischer eCitaro mit maximaler Batteriebestückung.

Neues Thermomanagement nutzt die Abwärme der Brennstoffzelle

Bei der Integration des Brennstoffzellenantriebs hat der Mercedes Benz Citaro erneut sein vielseitiges Konzept unter Beweis gestellt. Zwar waren umfangreiche Anpassungsmaßnahmen notwendig, jedoch keine komplette Neukonstruktion. Verkehrsunternehmen profitieren daher auch beim eCitaro fuel cell vom gewohnten Fahrerarbeitsplatz und Fahrgastraum sowie einer Vielzahl identischer Komponenten und Teile von Citaro und eCitaro.

Neu ist beim eCitaro fuel cell zum Beispiel auch die Software einzelner Steuergeräte. So führt beispiels­weise der Wämeeintrag der Brennstoffzelle zu einem komplett neuen Thermo­management – ihre Abwärme lässt sich gewinnbringend für die Heizung des Fahrzeuginnen­raums nutzen. Wie beim batterieelektrischen eCitaro verwendet Daimler Buses auch beim eCitaro fuel cell die kompakte Klimaanlage mit Wärmepumpe, jedoch mit dem Kältemittel R134a. Im Zusammenspiel mit der Abwärme der Brennstoffzelle erreicht sie bei niedrigen Temperaturen eine höhere Effizienz auch gegenüber der CO₂-Klimaanlage des eCitaro. Die Abwärme der Brennstoffzelle lässt sich zudem zur Temperierung der Batterien nutzen.

Auch beim eCitaro fuel cell sind die Wärme abgebenden Komponenten in den Heizkreislauf des Fahrzeugs integriert. Die Temperierung des Fahrgastraums und, separat davon, des Fahrerarbeitsplatzes erfolgt automatisch. Luftstromregulierung und eingesetzte Heizenergie sind analog zum eCitaro auch abhängig von der Zahl der Fahrgäste.

Wie beim eCitaro lässt sich beim eCitaro fuel cell dank der elektrischen Heizung und Klimatisierung der Innenraum bereits während der Ladung der Batterien im Depot auf die gewünschte Temperatur vorkonditionieren. Somit wird die Energie für die notwendige Klimatisierung zu Fahrtbeginn nicht aus der Batterie bezogen, wodurch sich die Reichweite erhöht. Im Winter kann der Stadtbus also bei Bedarf schon während des Ladens im Depot vorgeheizt werden. Analog dazu wird im Sommer vorgekühlt.

Bewährte Niederflur-Antriebsachse

Die Kraftübertragung erfolgt wie gewohnt auf die Niederflur-Portalachse ZF AVE 130 mit radnabennahen Motoren. Diese leisten pro Rad maximal 125 kW und erreichen ein Dreh­moment von 485 Nm. Durch eine fixe Übersetzung ergibt sich daraus ein Drehmoment von maximal 11 000 Nm pro Rad. Beim Gelenkbus werden serienmäßig Mittel- und Hinterachse angetrieben. Bei leichter Topografie genügt auch die angetriebene Achse des Hinterwagens.

Cockpit und Bedienkonzept erfordern keine Umgewöhnung

Das Layout des Fahrgastraums im eCitaro fuel cell entspricht den gewohnten Modellen des eCitaro. Ebenso wenig wie die Fahrgäste muss sich der Fahrer umstellen: Cockpit und Bedien­­konzept entsprechen weitestgehend dem gewohnten Bild, und auch die Wahl der Fahrtrichtung erfolgt wie gehabt mit den Drucktasten D-N-R. Die nahezu identische Bedienung im Vergleich zum Citaro mit Verbrennungsmotor oder zum batterieelektrischen eCitaro erlaubt daher den gewohnt schnellen Fahrerwechsel.

Auch das Instrumentenfeld entspricht weitgehend dem des eCitaro. Hier wie dort zeigt ein Powermeter die aktuelle Leistungsanforderung an. Zudem wird der Ladezustand der Batterie angezeigt. Einziger Unterschied und Beleg für das Brennstoffzellen-Antriebskonzept ist die prozentuale Füllstandsanzeige für den Wasserstoff im Instrumentenfeld. Über das zentrale Display kann der Fahrer die Reichweite, die Leistungsverfügbarkeit, die Ladeanzeige sowie die verfügbare Wasserstoffmenge abrufen.

Der eCitaro fuel cell unterstützt seinen Fahrer außerdem beim energiesparenden Fahren mit einer Beschleunigungsregelung: Beim Anfahren aus der Haltestelle oder an der Ampel, gleich ob leer oder unter Volllast, wird das Drehmoment auf ein komfortables Maß gedrosselt. Das führt zu einer schonenden und fahrgastfreundlichen Fahrweise. Gleichzeitig reduziert es den Energieverbrauch.

Digitales Fahrzeug-Monitoring bereits integriert

Nicht erst seit Einführung der batterieelektrischen Antriebe steigt in den Verkehrsbetrieben der Bedarf an digitalen Diensten zur Kontrolle und Optimierung von Verbrauchswerten. Doch gerade bei Fahrzeugen mit ausschließlicher Depotladung – sei es mit Strom oder mit Wasserstoff – kann die Überwachung des Energieverbrauchs, des Batterieladestands, des Wasserstoffvorrats sowie des Fahrzeugzustands dabei unterstützen, die maximale Verfüg­barkeit und Wirtschaftlichkeit der Busse sicherzustellen.

Deshalb erhält der Mercedes-Benz eCitaro fuel cell bereits ab Werk alle dafür notwendigen Komponenten und erlaubt damit die einfache Integration des Fahrzeugs in das Omniplus On Portal zur Echtzeit-Überwachung der Fahrzeugfunktionen. So lassen sich unter Omniplus On monitor jederzeit die Füll- und Ladestände von Wasserstoff und Batterien sowie die sich daraus ergebende restliche Reichweite ablesen. Bei Fehlfunktionen oder bei einem Unterschreiten der Mindestlade- oder Füllstandswerte erhält der Fahrdienstleiter oder Fuhrpark­manager eine entsprechende Warnung. Bei Bedarf erfolgt diese nicht nur auf dem Monitor in der Zentrale, sondern auch per SMS auf das Mobiltelefon.

Darüber hinaus lassen sich in Omniplus On monitor Trends und Optimierungspotenziale beim Energieverbrauch detailliert anzeigen. Neben Diagrammen von Verbrauchswerten je Fahrzeug und Route unterscheidet Omniplus On monitor auch, ob die Energie für den Antrieb oder die Fahrzeugklimatisierung verwendet wurde. So lassen sich die einzelnen Fahrzeuge gut mit­einander vergleichen, und bei Bedarf können geeignete Maßnahmen zur Reduzierung des Energieverbrauchs ergriffen werden.

Die wesentlichen Vorteile des Mercedes-Benz eCitaro fuel cell

Der neue und lokal emissionsfreie Mercedes-Benz eCitaro fuel cell ergänzt hervorragend einen bestehenden Fuhrpark mit Elektrobussen. Mit seiner Brennstoffzellen-Technologie deckt er anspruchsvolle Umläufe mit großer Streckenlänge ohne Nachladen ab. Sein Konzept hat auch die Total Cost of Ownership im Auge: Die Energieversorgung des Antriebs erfolgt in erster Linie mit günstigem Netzstrom, während der derzeit noch teure Wasserstoff zur Verlängerung der Reichweite dient. Zudem sind Karosserie und Fahrwerk des eCitaro fuel cell weitgehend identisch mit dem tausendfach bewährten Citaro – im Schadensfall sind daher Ersatzteile schnell verfügbar. Dank der günstigen Gewichtsverteilung der Batterien sowie des Brennstoffzellen- und Wasserstoff-Systems bietet der eCitaro fuel cell eine hohe Zahl an Fahrgastplätzen.

Vor dem Serienstart: Der Mercedes-Benz eCitaro fuel cell durchläuft ausgiebige Prüfungen und Tests

• Sicherheit und Funktion auf dem Prüfstand
• Schlittentest und Schwingungsprüfung
• Reale Fahrversuche und Härtetests bei heißen und kalten Temperaturen
• Testfahrt in den Alpen bei Temperaturen weit unter Null 

Bei Sicherheit, Zuverlässigkeit und Funktion überlässt Daimler Buses nichts dem Zufall. Deshalb unterlaufen nicht nur alle neuen Fahrzeugmodelle und Modellgenerationen umfangreiche Testprozeduren und Sicherheitsprüfungen, sondern auch neue Technologien und Komponenten. Nur so lässt sich sicherstellen, dass der Bus den hohen Anforderungen des Stadtverkehrsalltags über lange Zeit gewachsen ist – und das unter unterschiedlichsten klimatischen Bedingungen.

Sicherheit und Funktion auf dem Prüfstand

Weil der eCitaro fuel cell bei Fahrwerk, Lenkung, Bremsen und Karosserie weitgehend auf dem bewährten Citaro und dem batterieelektrischen eCitaro basiert, konnten die Entwickler vor dem Serienstart in diesem Bereich auf die sonst üblichen Dauerlauferprobungen sowie die Härtetests auf der Schlechtwegstrecke und einen Crashtest verzichten. Doch die neuen Komponenten wie die des Wasserstoffsystems oder der Brennstoffzelle, das gesamte Thermomanagement und die Energiesteuerung wurden dafür umso intensiveren und ausgiebigeren Prüfungen unterzogen.

Insbesondere bei den sicherheitsrelevanten Prüfungen legten die Ingenieure nicht nur die aktuell gültigen Maßstäbe an. Es wurden vielmehr, zum Beispiel bei der Zertifizierung der Wasserstofftanks, bereits die erst ab 2024 geltenden Vorschriften nach UN ECE-R 134 berücksichtigt. Die Erfüllung dieser Norm setzt einen erfolgreich absolvierten Stresstest voraus. Dadurch ist das Wasserstoffsystem des eCitaro fuel cell auch für künftige Anforderungen gut gerüstet.

Dabei werden beispielsweise die H₂-Tanks aufwendigen Tests unterzogen, bei denen die Berstfestigkeit sowie die Festigkeit bei wechselnden und extremen Temperaturen oder unter der Einwirkung von Feuer geprüft wird. Auch ein Falltest, die Einwirkung von chemischen Substanzen oder die Prüfung von Oberflächenbeschädigungen gehören zum umfangreichen Testpensum. In einem Sequenztest muss dabei ein und derselbe Tank in einer bestimmten Reihenfolge alle Tests hintereinander bestehen.

Schlittentest und Schwingungsprüfung

Zusätzlich wurde mit der H₂-Tankanlage ein Schlittentest durchgeführt. Er simuliert eine starke Verzögerung, wie sie etwa bei einem Aufprall des Fahrzeugs auftritt. Ziel des Tests ist der Nachweis, dass die Wasserstofftanks sicher auf dem Fahrzeugdach montiert sind und den Beschleunigungskräften standhalten. Der Test wurde erfolgreich bestanden.

Das gesamte Brennstoffzellenaggregat wurde zudem ausgiebigen Tests auf einem Brennstoff­zellenprüfstand unterzogen. Sowohl das Brennstoffzellenaggregat als auch die H₂-Tankanlage des eCitaro fuel cell absolvierten darüber hinaus anspruchsvolle Schwingungs- und Vibrations­­prüfungen. Diese Prüfverfahren dienen zur Untersuchung der mechanischen Belastungen von Bauteilen und Komplettsystemen. Dabei durchlaufen die Systeme ein Kollektiv unterschiedlicher Belastungen, dem reale anspruchsvolle Kundeneinsätze zugrunde liegen. Das Brennstoffzellen-Aggregat wie auch die H₂-Tankanlage haben alle Tests erfolgreich bestanden.

Reale Fahrversuche und Härtetests bei heißen und kalten Temperaturen

Sowohl die Lithium-Ionen-Batterien der neuen Generation NMC 3 als auch die Brennstoffzelle benötigen für den effizienten Betrieb möglichst Idealtemperatur. Diese liegt bei den Batterie­modulen bei etwa 25 Grad Celsius und bei der Brennstoffzelle bei rund 63 Grad Celsius, sodass die Abwärme auch noch effizient zur Beheizung des Fahrzeuginnenraums genutzt werden kann. Dies erfordert ein ausgeklügeltes Thermomanagement. Das neu konzipierte Thermomanagement des eCitaro fuel cell durchlief daher nicht nur Labortests, sondern auch reale Fahrversuche und Härtetests bei heißen und kalten Umgebungs­temperaturen.

Um den Einsatz unter extrem heißen Umgebungstemperaturen zu erproben, sind heute keine weiten Reisen mehr wie etwa in den Süden Spaniens notwendig. Hierfür hat Daimler Buses beim eCitaro fuel cell unter anderem die Lkw-Klimakammer der Truck-Kollegen im pfälzischen Wörth genutzt. Diese ist mit Rollenprüfstand und Windanlage ausgestattet, sodass realistische Fahrsimulationen durchgeführt und unter Extrembedingungen Stresssituationen für das Thermomanagement erprobt werden können. Dabei senden zahlreiche Druck-, Temperatur- und Durchflusssensoren ununterbrochen hunderte von Daten an die Rechner der Testingenieure, deren komplexe Tabellen, Diagramme und Schemata laufend detailliert über den Zustand von Energie- und Thermomanagement informieren. Die aufwendige Prozedur soll eventuelle Schwachpunkte aber auch Optimierungspotenziale aufzeigen, um die Software oder gegebenenfalls auch die Komponenten noch vor dem Serienstart anpassen zu können.

Testfahrt in den Alpen bei Temperaturen weit unter Null

Gleiches gilt auch für die Erprobung bei Umgebungstemperaturen weit unter dem Gefrierpunkt. Für diese Tests gingen die Entwickler jedoch nicht nur in die Klimakammer. Vielmehr überquerte ein Team von Test- und Entwicklungsingenieuren im Winter mit einem Gelenkbus eCitaro fuel cell die Alpen und erklomm etliche anspruchsvolle Pässe, um dadurch die Leistungsfähigkeit nicht nur des Antriebs sondern auch des Thermomanagements zu prüfen und diese dabei möglichst ans Limit zu bringen. So sah eine der Härteprüfungen vor, den Bus nach einer extremen Frostnacht mit Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt zu starten, die Systeme von Batterie und Brennstoffzelle möglichst rasch auf ideale Betriebs­temperatur zu bringen und den Brennstoffzellenbus in kürzester Zeit fahrfertig zu haben. Bei einer weiteren Prüfung galt es, eine knapp 30 Kilometer lange Bergstrecke mit einer durch­schnittlichen Steigung von 5,25 Prozent und einer maximalen Steigung von 12,0 Prozent unter die Räder zu nehmen, um bei konstant hoher Antriebsleistung die Batterien, die Brennstoffzelle und das Thermomanagement maximal zu fordern.

Bei all diesen Prüfungen und Härtetests unter Praxisbedingungen machte der eCitaro fuel cell eine sehr gute Figur. Weder kamen das Thermomanagement noch das Energiemanagement an ihre Grenzen. Trotz der hohen abgeforderten Leistungen bewegte sich die Brennstoffzelle kaum einmal aus dem effizienten Leistungsbereich heraus. Batterien und Brennstoffzelle liefen stets bei Idealtemperatur. Dies lässt sich ebenso für den Fahrgastraum und den Fahrerplatz bestätigen.

Elektromobilität ist viel mehr als ein Omnibus –
Daimler Buses liefert die komplette Infrastruktur

• Gemeinsam mit Daimler Buses die Herausforderung E-Mobilität meistern
• Kompetente Beratung führt zur maßgeschneiderten E-Mobilität
• Schlüsselfertige Umsetzung aus einer Hand – mit starken Partnern
• Umfassende Betreuung einschließlich Wiederverwertung der Batterien

One size fits all? Nicht beim Wechsel zur Elektromobilität mit Stadtbussen. Zwar steigt die Reichweite des vollelektrisch angetriebenen Mercedes-Benz eCitaro mit neuen Batterie­generationen und mit Brennstoffzellenantrieb auf das Niveau von Dieselbussen. Trotzdem gilt: Verbrenner raus, E-Mobilität rein – so einfach funktioniert Elektromobilität nicht. Wollen Verkehrsunternehmen Elektrobusse erfolgreich einsetzen, benötigen sie eine ganzheitliche Betrachtung ihres Elektromobilitätssystems. Daimler Buses liefert dies mit dem eSystem schlüsselfertig aus einer Hand, vom individuell konfigurierten Omnibus bis zur kompletten Infrastruktur für den Betriebshof einschließlich Baumaßnahmen, Elektroinstallationen, Ladegeräten, Lademanagementsystem und weiteren digitalen Diensten.

Gemeinsam mit Daimler Buses die Herausforderung E-Mobilität meistern

Der eCitaro steht sichtbar im Mittelpunkt der Elektrifizierung von Stadtbusflotten. Seine volle Leistungsfähigkeit kann er jedoch erst durch die Einbettung in ein Gesamtsystem entfalten. Verkehrsunternehmen stehen bei der Umstellung auf Elektromobilität vor einer großen Herausforderung und vor zahlreichen Fragen.

Wer rechnet aus, wie viel Strom zum Betriebshof fließen muss oder wie viel Wasserstoff benötigt wird? Wer organisiert, wo und wie die Omnibusse für einen sicheren Betriebsablauf geladen und getankt werden? Wer kümmert sich um die Baumaßnahmen? Wer gewährleistet das optimale Lademanagement, damit jeder Omnibus zur passenden Zeit und zu geringst­möglichen Kosten auf die Strecke geht? Wer überwacht die Einsätze? Die Antwort auf diese und zahlreiche weitere Fragen ist ganz einfach: Die Experten von Daimler Buses zeigen den Weg zur passenden Lösung. Zusammen mit Partnerunternehmen liefert Daimler Buses zusätzlich zum Bus auf Wunsch auch die komplette Infrastruktur aus einer Hand.

Kompetente Beratung führt zur maßgeschneiderten Elektromobilität

Dazu gehört zunächst eine umfassende und kompetente Beratung. Die Ausgangslage der Verkehrsunternehmen ist dabei sehr unterschiedlich. Es gibt Betriebe, die auch Bahnver­bindungen betreiben und daher mit den Themen E-Antrieb und Stromversorgung vertraut sind. Andere betreten Neuland und haben es bisher nur mit Verbrennungsantrieben zu tun gehabt. Außerdem gibt es noch die privaten Unternehmen, die eine Ausschreibung für Elektrobusse gewonnen haben und nicht über eine eigene Infrastruktur verfügen. Die Fachleute von Daimler Buses kennen aus ihrer Erfahrung unterschiedlichste Betriebe von klein bis groß und mit verschiedensten Voraussetzungen. Sie bringen daher eine große Expertise mit.

Die erfahrenen Consultants ermitteln gemeinsam mit den Verkehrsunternehmen, wo die Elektrifizierung beginnen soll und wo sie vordringlich erforderlich ist. Der Start erfolgt mit einzelnen Linien und den dazugehörigen Omnibussen. Mit einem eigens entwickelten Simulationsprogramm erstellen die Experten anhand kundenspezifischer Daten Machbarkeits­studien und ermitteln daraus schlüssige Betriebs- und Ladekonzepte. Diese sind auf den individuellen Bedarf der einzelnen Kunden zugeschnitten und berücksichtigen die Zusammensetzung der Flotten – Solo- und/oder Gelenkbusse – ebenso wie die tägliche Einsatzstrecke und Einsatzdauer sowie das Strecken- und Geschwindigkeitsprofil. Darüber hinaus spielen klimatische Bedingungen eine Rolle, wie beispielsweise harte Winter oder heiße Sommer mit hohem Einsatz von Heizung oder Klimaanlage und entsprechendem Energieverbrauch.

Die Beratung erfolgt international: Die Consultants betreuen in den einzelnen europäischen Märkten Multiplikatoren, die sich um die regionale Vertriebsmannschaft kümmern.

Schlüsselfertige Umsetzung aus einer Hand – mit starken Partnern

Daimler Buses verharrt nicht in der Theorie, sondern übernimmt auch die Umsetzung in die Praxis. Sie erfolgt ganz nach Wunsch stufenweise oder sogar komplett. Daimler Buses arbeitet dabei mit starken und erfahrenen Systempartnern zusammen.

Dies betrifft die Ladeinfrastruktur, das Thema Lade- und Betriebshofmanagement, die fortlaufende Kommunikation mit der Leitzentrale – unterstützt etwa durch hauseigene Datenanalysen über Omniplus On oder durch den Partner IVU Traffic Technologies – sowie die Bauarbeiten für den Neu- oder Umbau von Betriebshöfen und Depots von der Bauplanung über die Baumaßnahmen bis zu den elektrischen Installationen. Auch an stationäre Speicher­lösungen wird gedacht. Ein wesentlicher Vorteil: Die Partnerunternehmen sowie ihre Leistungs­fähigkeit sind geprüft, und die verwendete Ladetechnologie ist kompatibel zum eCitaro und zum eCitaro fuel cell.

Das Ergebnis sind maßgeschneiderte Komplettsysteme von Fahrzeugen und Infrastruktur. Dabei können innerhalb eines Fuhrparks sogar unterschiedliche Batterietechnologien und Ladestrategien zum Einsatz kommen, sofern es die jeweiligen Umläufe optimiert.

Die so entstandenen eSysteme haben einen optimalen Fahrzeugeinsatz zur Folge. Gleichzeitig ergeben sich bestmögliche Kostenstrukturen. Zum Beispiel führt ein intelligentes Lademanagement sowohl zu einer maximalen Leistungsfähigkeit des Fuhrparks als auch zu erheblich niedrigeren Kosten bei der Strombelieferung: Die Leitungskapazität des Energie­versorgers wird auf das notwendige Maß beschränkt, und teure Lastspitzen werden vermieden.

Umfassende Betreuung einschließlich Wiederverwertung der Batterien

Auch nach der Übergabe der eCitaro und eCitaro fuel cell Busse sowie der Installation und Inbetriebnahme der Infrastruktur lässt Daimler Buses die Verkehrsunternehmen nicht allein: Mit maßgeschneiderten Wartungsverträgen und Betreuungskonzepten begleitet Daimler Buses die Verkehrsunternehmen und ihre Omnibusse im täglichen Betrieb. Auch dies gehört zur schlüsselfertigen Kundenlösung aus einer Hand.

Darüber hinaus endet der Lebenszyklus einer Batterie nicht zwangsläufig nach ihrem Betrieb in einem Fahrzeug. Im stationären Betrieb ist sie in der Regel noch voll einsatzfähig. Damit wird der wirtschaftliche Nutzen erweitert, und die Umweltbilanz wird nochmals verbessert. Ein Beispiel ist das neue Gleichrichter-Unterwerk in Hannover, das zur Versorgung der Stadt­bahnen und Elektrobusse des dortigen Verkehrsbetriebs erstellt wurde. Der Energiespeicher dient dabei als Puffer zur effizienten Nutzung der anfallenden Rekuperationsenergie im Rahmen des Stadtbahnbetriebs und gleicht Lastspitzen aus. Er unterstützt das Erbringen der Primärregelleistung und ermöglicht einen Weiterbetrieb bei Netzausfällen. Der Pilotspeicher verfügt über eine Kapazität von rund 500 kWh und besteht aus Batteriesystemen, die zuvor über tausende Kilometer hinweg im eCitaro für Erprobungsfahrten eingesetzt wurden.

Weltpremiere: TiGR-Datenschnittstelle nach internationalem ITxPT-Standard jetzt bei Omniplus

• Standardisierte Datenschnittstelle zur Vernetzung von Mischflotten
• Datenübertragung ohne aufwendige Nachrüstung
• Eine Datensprache für die ganze Flotte
• Größere Rentabilität durch einheitliche Datenstandards

Als einer der ersten Fahrzeughersteller in Europa bietet Daimler Buses seinen Kunden eine Datenschnittstelle für die Bus-Fernüberwachung, die nach dem international einheitlichen Standard der ITxPT zertifiziert ist: die virtuelle Datenschnittstelle TiGR (Telediagnostic for intelligent Garage in Real time). Dank der harmonisierten Schnittstelle mit einheitlichem Übertragungsprotokoll können Verkehrsbetriebe ab sofort die Fahrzeuganalysen vereinfachen und eine homogene Datenbasis für die gesamte Flotte erhalten.

Datenübertragung ohne aufwendige Nachrüstung

Mercedes-Benz Omnibusse wie der eCitaro oder der eCitaro fuel cell verfügen serienmäßig über ein Echtzeit-Kommunikationsmodul. Damit lassen sich die Fahrzeugdaten, die Verbräuche, die Batterieladestände, der Wasserstofffüllstand, die verbleibende Reichweite sowie eventuelle Störungsmeldungen in Echtzeit über das Internet in die Zentrale übertragen, auswerten und anzeigen. Omniplus On bietet mehrere virtuelle Schnittstellen mit unter­schiedlichen Umfängen an. Die Datenübermittlung per Cloud erspart dabei nicht nur das manuelle Auslesen mittels FMS-Schnittstelle und Diagnosegerät. Sie übermittelt zudem die Daten in Echtzeit, übernimmt die Analyse und Interpretation der Daten und ermöglicht so aktuelle Warnmeldungen und jederzeit aktuelle Status-Analysen des Fuhrparks.

Eine Datensprache für die ganze Flotte

Vor allem Verkehrsunternehmen mit gemischten Fuhrparks oder Telematik- und Fuhrparkmanagement-Lösungen von Drittanbietern stellt die unterschiedliche Datenstruktur verschiedener Fabrikate sowie deren Integration in das eigene ITC- und Flottenmanagement-System bislang vor große Herausforderungen. Deshalb hat die vom internationalen Verband für den öffentlichen Verkehr (UITP) mitinitiierte ITxPT-Organisation (Information Technology for Public Transport), in der auch Daimler Buses Mitglied ist, eine international einheitliche Datenschnittstelle mit einheitlichem Datenprotokoll für Fahrzeuge des ÖPNV und im Speziellen auch für Omnibusse entwickelt.

Ab sofort bietet Daimler Buses das Data Package ITxPT TiGR von Omniplus On für alle Mercedes-Benz Omnibusse an. Mit dieser neuen virtuellen Datenschnittstelle sind Verkehrsunternehmen nun in der Lage, mit allen ITxPT-konformen Geräten im Backoffice optimal zu kommunizieren. Ein weiterer Vorteil: Wesentliche Datenpunkte wie der Kraftstoff- und Energieverbrauch werden bereits interpretiert gesendet. Das erleichtert die Datenver­arbeitung und erhöht die Wertschöpfung. Zudem liefert die virtuelle Schnittstelle mehr Daten als die physische FMS-Schnittstelle, die zudem teilweise schon berechnet sind und damit eine gute Analysebasis für ein effizienteres Flottenmanagement bieten.

Größere Rentabilität durch einheitliche Datenstandards

Mit der standardisierten TiGR-Fahrzeugdatenschnittstelle können ÖPNV-Betriebe flexibler mit unterschiedlichen Telematik- und Analysesystemen umgehen. Das offene System eröffnet mehr Möglichkeiten und spart zugleich Kosten für zusätzliche Hardware. Dadurch, dass immer mehr Telematik-Service-Provider bereits ITxPT-zertifiziert sind, ist die Verbindung zwischen den Schnittstellen im Handumdrehen hergestellt und stellt für die Verkehrsunter­nehmen eine kostengünstige Integration in die Systemwelt sicher. Der TiGR-Standard stellt sicher, dass die übermittelten Daten immer die höchste Qualität besitzen. Daher lassen sie sich sowohl zur umfassenden Datenanalyse als auch zur Integration von Drittsystemen nutzen.

Die mehr als 100 Datenpunkte der neuen standardisierten TiGR-Schnittstelle von Omniplus On gehen dabei über den bisher physisch ausgeführten FMS-Anschluss hinaus und werden in speziellen standardisierten Datenfeldern abgebildet. Diese werden System­ereignisse (Events) genannt und per „Datenpush“ automatisiert an die Systeme des Betreibers gesendet. Grundlegend unterscheidet das System verschiedene Arten von Eventcodes, zum Beispiel Fahrzeugfehler und berechnete Daten. Viele Daten werden bereits berechnet gesendet, zum Beispiel der Kraftstoff- und Energieverbrauch, die Anzahl der Türöffnungen und die zeitliche Dauer, während der ein Fehler bereits auftritt. Mit diesen vernetzten und berechneten Daten steigt die Aussagefähigkeit und Vergleichbarkeit innerhalb von Flotten mit Fahrzeugen verschiedener Hersteller deutlich an. Der Weg zur Predicitive Maintenance, der vorausschauenden Wartung, wird dadurch für die Verkehrsunternehmen möglich.

Die neue Schnittstelle wurde in Zusammenarbeit und nach den Anforderungen vieler ÖPNV-Unternehmen zusammen mit der von der UITP mitinitiierten ITxPT-Organisation entwickelt und erprobt. Selbstverständlich entspricht auch die TiGR-Schnittstelle den höchsten Standards für Datenintegrität und Datensicherheit.

Omniplus: Digitalisierung eröffnet neue Wege für eine maximale Verfügbarkeit und das Flottenmanagement

• Digitale Servicedienste weiterentwickelt für die Elektromobilität
• Verkehrsunternehmen profitieren von ihren Daten
• Umfassende Überwachungs- und Analysedaten sowie Auswertungen
• Omniplus On Uptime pro: verbesserte Fahrzeugverfügbarkeit für Omnibusflotten
• Neue Wege zur Übertragung der Datenströme und Datenpakete
• Omniplus eProcurement: Schnittstellen für den digitalen Beschaffungsprozess
• Omniplus Training und eService-Verträge

Zusammen mit dem Antrieb verändert sich auch der Service – er hat beim eCitaro und eCitaro fuel cell eine neue Dimension angenommen. Die eServices sind spezifisch auf die Elektromobilität mit Stadtbussen ausgerichtet und ergänzen das klassische Service-Portfolio mit digitalen Lösungen. Im Mittelpunkt steht die fortlaufende und umfassende Überwachung der kompletten Fahrzeugtechnik sowie des Betriebszustands und der Infrastruktur bis ins Detail für einen sicheren und wirtschaftlichen Betriebsablauf.

Digitale Servicedienste weiterentwickelt für die E-Mobilität

Zu einem Stadtbus mit neuer Elektroantriebstechnologie gehören auch neue digitale Services. Die Basis bilden modifizierte und spezifisch auf den eCitaro zugeschnittene Dienste. Auch Omniplus Uptime, die permanente Überwachung aller wesentlichen Fahrzeugkomponenten, ist um die Komponenten des eCitaro und eCitaro fuel cell erweitert worden.

Inzwischen aber gehen die digitalen Servicedienste von Omniplus On viel weiter, indem sie Omnibus und Leitstelle des Verkehrsunternehmens noch viel intensiver miteinander vernetzen. Und die überall geforderte Digitalisierung? Bei Omniplus gehört sie längst zum Alltag.

Verkehrsunternehmen profitieren von Datenströmen und -paketen

Omniplus On macht die Digitalisierung für Verkehrsunternehmen nutzbar, damit der Betrieb mit optimaler Effizienz läuft. Der eCitaro und der eCitaro fuel cell kommunizieren in Echtzeit mit der Leitstelle und die Leitstelle mit ihnen. Ob es um die Überwachung eines einzelnen Omnibusses in jeder Sekunde seines Einsatzes oder um die ganzheitliche Analyse einer kompletten Flotte geht – der fortlaufende Datenfluss macht es möglich.

Das funktioniert über das Omniplus On Portal, in dem sich Informationen zu Tourdaten oder zum aktuellen technischen Stand des Omnibusses abrufen lassen. Dies ist beispielsweise zum Energieverbrauch, zum Ladezustand oder zum Zustand der Batterien möglich. Ebenso lassen sich die Datenpunkte über eine Schnittstelle in die vorhandenen Fuhrparkmanagement-Systeme der einzelnen Unternehmen integrieren – auch im ITCS (Intermodal Transport Control System), mit dem Umlaufpläne und Dienstpläne gesteuert werden.

Umfassende Überwachungs- und Analysedaten sowie Auswertungen

Zur fortwährenden Überwachung aller Elektrofahrzeuge in Echtzeit gehören auch rechtzeitige Warnungen bei sinkendem Batterieladezustand, damit es zum Beispiel bei unvorher­gesehenen Verkehrsproblemen oder Umleitungen nicht zu einem Ausfall wegen eines zu niedrigen Ladezustands kommt.

Verbrauchsanalysen zeigen nicht nur den Stromverbrauch einzelner Fahrzeuge im Vergleich auf. Sie benennen auch die Ursachen, zum Beispiel einen erhöhten Energiekonsum während längerer Standzeiten im Winter oder Sommer mit geöffneten Türen oder eine geringe Rekuperationsrate.

Zu den Klassikern gehört die kontinuierliche Ermittlung des Energieverbrauchs und des Energiestands an Bord. Bei Elektro-Stadtbussen kommt ihr jedoch wegen der zurzeit noch begrenzten Reichweite und des längeren Ladevorgangs im Vergleich zu einer Kraftstoff-Betankung eine erheblich größere Bedeutung zu. Auf dem Weg zum Klassiker ist Omniplus Uptime, die fortwährende Überwachung aller wesentlichen technischen Komponenten. Omniplus Uptime wurde für den eCitaro um die spezifischen Elektro-Bauteile ergänzt. Ein Beispiel dafür ist die Überwachung der Batterien, um Schäden vorzubeugen. Bereits heute ist beim eCitaro eine umfassende Überwachung jedes einzelnen Omnibusses bis ins Detail möglich.

Omniplus On Uptime pro: verbesserte Fahrzeugverfügbarkeit für Omnibusflotten

Der Dienst Omniplus On Uptime pro richtet sich gezielt an Verkehrsunternehmen mit eigener Werkstatt. Diese digitale Lösung liefert sowohl dem Fuhrparkmanagement als auch der Werkstatt wichtige Diagnoseinformationen in Echtzeit. Omniplus On Uptime pro überwacht permanent alle relevanten Fahrzeugsysteme in Omnibussen von Mercedes-Benz. Alle Modelle seit 2018 lassen sich in Omniplus On Uptime pro integrieren.

Der Dienst Omniplus On Uptime pro erweitert die einsehbaren Daten und Analysen auf detaillierte Diagnosedaten für die betriebseigene Werkstatt, die sich damit optimal auf die bevorstehenden Aufgaben vorbereiten, Reparatur- und Wartungsarbeiten bündeln und so die Servicezeiten optimieren kann. Im webbasierten Omniplus On Portal erhält die Werkstatt eine vollständige Remote-Diagnose mit allen aktiven und gespeicherten Fehlern sowie den Umgebungsdaten, ohne den Bus wie bisher physisch an das Diagnosegerät anschließen zu müssen. Zusätzlich erhält der Disponent oder Fahrdienstleiter in Echtzeit Informationen über alle Meldungen im Fahrerdisplay und über kritische Status-Werte im jeweiligen Fahrzeug – Missverständnisse zwischen Fahrpersonal und Fahrdienst sind damit ausgeschlossen.

Verkehrsunternehmen sind jederzeit über den Zustand aller Fahrzeuge informiert

Die übersichtliche Anzeige im Omniplus On Portal priorisiert die Analysedaten der gesamten Flotte nach Härtegrad und enthält zudem konkrete Handlungsempfehlungen. Auf diese Weise lässt sich einerseits bei unkritischen Störungen ein aufwendiger und teurer Fahrzeugtausch im laufenden Betrieb vermeiden. Andererseits kann das System so auch Folgeschäden effizient vorbeugen und den Schadensumfang verringern. Darüber hinaus entlastet die Fehlererkennung mittels Fernabfrage das Werkstattpersonal und verkürzt die Servicezeiten, da bei einer Störungsmeldung die Diagnose nicht mehr manuell erfolgen muss und der Weg zum Fahrzeug entfällt.

Die Bus-Diagnose-Experten und erfahrenen Software-Spezialisten von Daimler Buses haben Omniplus On Uptime pro in enger Zusammenarbeit mit großen Verkehrsunternehmen wie der Hamburger Hochbahn entwickelt. Mithilfe intensiver Praxistests wird Omniplus On Uptime pro fortlaufend optimiert. Über die digitalen Schnittstellen der Omniplus On Data Packages lassen sich die Daten von Omniplus On Uptime pro auch in die eigenen Systeme des Verkehrsunternehmens einspielen und optimal nutzen.

Neue Wege zur Übertragung der Datenströme

Der Bedarf der Verkehrsunternehmen nach zusätzlichen Fahrzeugdaten steigt besonders in der Elektromobilität rasant an. Die heutige FMS-Schnittstelle im Fahrzeug kommt damit an ihre Grenzen. Omniplus On stellt den Betreibern ganz nach Wunsch unterschiedliche Datenpakete zur Verfügung. Die Spanne reicht von 90 bis über 350 Datenpunkte.

Zudem lässt sich der Gesundheitszustand des Fahrzeugs über eine vollwertige Ferndiagnose erfassen. Verkehrsunternehmen können somit die für sie relevanten Fahrzeugdaten über eine Schnittstelle in ihre Systeme integrieren. Dies geschieht einfach und ohne Nachrüstung einer zusätzlichen Hardware. Die Datenpunkte sind aufwendig geprüft und erfüllen die höchsten Qualitätsstandards, um in der Systemlandschaft der Betreiber weiterverarbeitet und für Analysezwecke genutzt zu werden. Dies kann auch durch die von den Verkehrsunternehmen beauftragten Telematikanbieter erfolgen. In diese zukunftsweisende Technologie der Datenübertragung und -verarbeitung sind bereits mehr als 13 große europäische Telematik- und ITS-Anbieter eingebunden.

OMNIplus eProcurement: Schnittstellen für den digitalen Beschaffungsprozess

Omniplus On, die digitale Serviceplattform von Daimler Buses, nimmt beim eProcurement – der elektronischen Beschaffung von Ersatzteilen – in Europa Fahrt auf. Durch die Integration von bis zu vier digitalen Schnittstellen lässt sich das ERP-System (Enterprise Resource Planning) von Omnibuskunden jetzt an den Omniplus eShop anbinden. Dadurch können Ersatzteile für Omnibusse direkt aus dem ERP-System heraus identifiziert und bestellt werden. Die digitalen Schnittstellen erleichtern dadurch den Einkaufsprozess und machen ihn noch effizienter.

Neben der Katalogschnittstelle für die Teileidentifikation und der Bestellschnittstelle für das automatisierte Absenden von Aufträgen umfasst das Omniplus eProcurement-Portfolio künftig zwei neue Schnittstellen. Dabei handelt es sich um eine Nettopreis- und eine Verfügbarkeits­schnittstelle, mit denen die Kunden insbesondere bei Lagerergänzungen unterstützt werden. Über die Nettopreisschnittstelle können für Ersatzteile individuelle Preise bei den Omniplus BusWorld Home Servicestützpunkten abgerufen werden. Die Informationen lassen sich direkt im Bestellsystem anzeigen. Hierbei berücksichtigt das System die kundenindividuellen Konditionen und Aktionsrabatte, sodass der garantiert richtige Preis vorliegt. Darüber hinaus lässt sich über die Verfügbarkeitsschnittstelle bei autorisierten Omniplus Servicestützpunkten vor dem Absenden der Bestellung der aktuell verfügbare Lagerbestand abrufen.

Zu den eProcurement-Kunden gehören mitunter auch Unternehmen, die Softwarelösungen des Branchensoftware-Entwicklers COS für ihr Flotten- und Ersatzteilmanagement nutzen. Durch eine Kooperation lässt sich COSware problemlos direkt an die eProcurement-Schnittstellen anbinden. Zukünftig sind auch weitere Kooperationen mit Anbietern von ERP-Systemen geplant.

Bei der Implementierung von eProcurement-Schnittstellen stehen die individuellen Beschaffungsprozesse im Fokus. Daher unterstützen die kompetenten und erfahrenen Expertenteams von Omniplus bei jedem Anbindungsprojekt, um flexibel auf die Kunden­anforderungen zu reagieren und in effizient gestalteten Projekten die Schnittstellen bestmöglich in das System des Kunden zu implementieren.

Omniplus Training und eService-Verträge

Mit dem Omniplus Expert-Handling-Training lernen Fahrer und Fahrerinnen, wie sie die Fahrzeugsysteme optimal verstehen und nutzen können. Durch den konsequenten Einsatz der hocheffizienten Fahrerassistenzsysteme im neuen Mercedes-Benz eCitaro fuel cell leistet dieser einen zusätzlichen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit von Busunternehmen. Dieses Training dient dazu, die Möglichkeiten und Funktionen dieser neuen Technologien zu kennen und richtig anzuwenden.

Das Omniplus Workshop-Training dient dazu, dass das Werkstattpersonal immer top­qualifiziert bleibt. Um Reparatur- und Wartungsarbeiten in den Werkstätten durchzuführen, wird Werkstattpersonal benötigt, das immer auf dem aktuellen technischen Wissensstand ist. Beim Omniplus Workshop-Training profitieren die Teilnehmer von dem Wissen und der Qualifikation der Omnibusexperten von Omniplus. Dies sorgt für einen reibungslosen und wirtschaftlichen Werkstattbetrieb sowie für einen Omnibus-Fuhrpark in Topform.

Die Omniplus eService-Verträge bieten einen fachgerechten Service für E-Mobilität zu planbaren Kosten. Diese sind an die Anforderungen der Elektromobilität angepasst. Der optimale Serviceumfang für die Elektrobusflotte lässt sich individuell und anforderungsgerecht zusammenstellen.

Ausstellungsfahrzeug: Mercedes-Benz eCitaro G fuel cell mit zwei angetriebenen Achsen

Am Ausstellungsfahrzeug fällt neben dem individuellen Design des eCitaro G fuel cell die elegante Lackierung in Anthrazit-Metallic auf. Der Stadtbus verfügt neben vier Batterie­paketen mit einer Gesamtkapazität von 392 kWh über sechs H₂-Flaschen mit je fünf Kilogramm Fassungsvermögen zur Versorgung der 60-kW-Brennstoffzelle. Der Antrieb erfolgt über zwei Niederflur-Portalachsen mit radnahen Elektromotoren des Typs ZF AVE 130 mit jeweils 250 kW Leistung. Damit gelingt dem eCitaro G fuel cell eine Reichweite von rund 350 Kilometern bei durchschnittlichen Bedingungen. Alternativ ist eine Kombination mit drei Batteriepaketen und sieben Wasserstoffflaschen möglich. Aufgrund der Dachaufbauten mit Batteriemodulen, Brennstoffzelle und Wasserstoffsystem verfügt der eCitaro G fuel cell serienmäßig über eine Wank-Nick-Regelung des Fahrwerks.

Zur Unterstützung des Fahrers und zum Schutz vor Unfällen ist das Ausstellungsfahrzeug mit zahlreichen Assistenzsystemen ausgestattet. Neben dem serienmäßigen Elektropneu­matischen Bremssystem (EBS) und der Antriebsschlupfregelung (ASR) tragen hier der Sideguard Assist und der Preventive Brake Assist (PBA) zu einem Plus an Sicherheit bei. Der Sideguard Assist unterstützt den Fahrer beim Abbiegen und beim Spurwechsel, indem er Fußgänger oder Radfahrer im schwer einsehbaren Bereich neben dem Bus erkennt und den Fahrer warnt. Der Preventive Brake Assist ist der weltweit erste aktive Bremsassistent für Stadtlinienbusse. Darüber hinaus verfügt der Ausstellungsbus über einen Akustischen Umfeldschutz (AVAS), der Fußgänger durch ein Geräusch auf den ansonsten beinahe lautlos fahrenden eCitaro G fuel cell aufmerksam macht.

Drei elektrisch betätigte Innenschwenktüren führen in den Fahrgastraum. Dieser wird serienmäßig durch die hocheffiziente Anlage Evo Thermatic basic vollautomatisch klimatisiert. Fahrgäste nehmen auf 47 Sitzen der Bestuhlung City Star Eco aus eigener Fertigung Platz. Haltestangen unter anderem in Evo Steel, orangefarbene Deckenhandläufe sowie die Design-Innendecke mit innovativer Beleuchtung setzen Akzente. Fahrgäste erhalten Informationen über TFT-Monitore im Format 29 Zoll. Sie können mitgebrachte Endgeräte an insgesamt 15 USB-Doppelsteckdosen anschließen und betreiben.

Der Fahrer profitiert von einem klimatisierten Sitz. Er blickt auf das gewohnte Cockpit. Im Instrumentenfeld zeigt ihm anstelle des üblichen Drehzahlmessers ein Powermeter den Energiefluss des eCitaro G fuel cell und eine weitere Anzeige den prozentualen Füllstand der Wasserstoffbehälter an.

Technische Daten:

Länge/Breite/Höhe	18 125/2550/3400 mm
Radstand	5900 mm + 5990 mm
Energiespeicher	4 Batteriepakete NMC 3, insgesamt 392 kWh 6 H2-Flaschen-Aufdachanlage (Typ 4-Behälter)
Brennstoffzellenmodul	60 kW (Toyota 2. Generation)
Antrieb	2 Niederflur-Portalachsen mit radnabennahen Elektromotoren (ZF AVE 130)
Antriebsleistung	max. 250 kW (je Rad 125 kW)
Drehmoment	485 Nm; nach Endübersetzung 2 x 11 000 Nm je Rad
Vorderachse	8-Tonnen-Vorderachse ZF RL 82 EC

Quelle:
Medienmitteilung – Daimler Buses – DE
(Text und Bild)

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