Unterwegs zu einem klimaneutralen öV - Prix LITRA-Publikation
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2020 Unterwegs zu einem klimaneutralen öV Prix LITRA-Publikation
Inhalt 2 Vorwort – Der öV auf dem Weg zu (noch) mehr Nachhaltigkeit 4 Unterwegs zu einem klimaneutralen öV 6 Batteriebusse elektrisieren Schweizer Städte 8 Drei Ladekonzepte für Batteriebusse im Vergleich 10 «Laden, ohne das städtische Umfeld zu beeinträchtigen» 12 Herkulesaufgabe am Züriberg 14 Fazit – Wie schnell setzen sich fossilfreie Busse im öffentlichen Verkehr durch?
Vorwort – Der öV auf dem Weg zu (noch) mehr Nachhaltigkeit Der öffentliche Verkehr hat im Bereich der Nach- Trotzdem besteht Verbesserungspotenzial, insbe- haltigkeit zu Recht einen guten Ruf in der Schweiz. sondere in der Dimension Ökologie. Die guten In allen drei Dimensionen der Nachhaltigkeit Werte stammen hier nämlich primär aus dem Bahn- kann er punkten: verkehr, wo die Schweiz dank voller Elektrifizierung und einem weitgehend CO₂-freien Strom-Produktions- Ökologisch mix ausgezeichnet abschneidet. Im öffentlichen Abbildung 1 | In der Region Sarnen (OW) fährt PostAuto bereits elektrisch Der spezifische Energie- und Flächenverbrauch ist Verkehr auf der Strasse besteht aber dringender viel tiefer als beim Individualverkehr, entsprechend Handlungsbedarf: Der Busverkehr basiert noch sind auch die Auswirkungen auf die Umwelt im weitgehend auf Verbrennungsmotoren mit Diesel Die PostAuto- oder Buslinien müssen komplett Die Mehrkosten können dem Besteller weiterver- Mittel viel tiefer als beim MIV. als Treibstoff. Zudem sind die Auslastungswerte neu geplant werden. Denn es gilt, die Ladekonzepte rechnet werden, aber dies setzt voraus, dass Bund und Ökonomisch vieler Buslinien eher tief, so dass die spezifischen mitzuberücksichtigen. Soll unterwegs oder im Kantone auch Budgets für diese entsprechenden Der öffentliche Verkehr bildet das Rückgrat des Wirt- Emissionen pro gefahrenen Fahrgast-Kilometer Depot geladen werden? Dafür gilt es Standzeiten ein- Mehrkosten zur Verfügung haben. Ist dies nicht der schafts- und Lebensraumes der Schweiz, sowohl nicht weit unter denjenigen des MIV liegen. zurechnen, was zu einer kompletten Neuplanung Fall, gehen die Mehrkosten zu Lasten von beste- in den städtischen Agglomerationen wie auch auf ganzer Betriebszonen führt. PostAuto hat die Berech- henden Angeboten, was zu einer schwierigen Güter- Die öV-Unternehmen haben dies erkannt und dem Land. Die Qualität der öV-Erschliessung kor- nungsgrundlagen für die Umstellung von Post- abwägung führen kann. bereiten sich auf eine Umstellung der Fahrzeugflotte reliert stark mit der Entwicklung eines Ortes oder Auto-Linien entwickelt. Auf dieser Grundlage können auf emissionsfreie Antriebssysteme vor – dies im Die Umstellung auf alternative Antriebssysteme ist einer Region. Das zeigt das Beispiel der Zürcher dann die Fahrzeuge beschafft werden – sofern Einklang mit der Energiestrategie des Bundes, die also ein komplexes, langfristig anzulegendes Projekt S-Bahn eindrücklich. solche in der notwendigen Grösse und Ausstattung vorschreibt, die Treibhausgasemissionen in der für die ganze Branche. Wir sind bereit, benötigen auf dem Markt bereits angeboten werden. Noch Sozialverträglich Schweiz auf ein klimaverträgliches Niveau zu senken. dazu aber die Unterstützung der Besteller und unserer eignet sich nicht jede Strecke für eine Umstellung Der öV in der Schweiz ist von hoher Qualität und für Diese Umstellung tönt einfach, ist aber äusserst Partner. So kommt diese Publikation der LITRA auf Elektroantrieb. alle zugänglich und erschwinglich – dies dank anspruchsvoll, da nicht einfach nur Dieselfahrzeuge genau zur richtigen Zeit. Ich freue mich auf spannende grosszügiger Mitfinanzierung durch die öffentliche durch Fahrzeuge mit Elektromotoren ersetzt Die nächste Hürde ist die Bereitstellung der Lade- Projekte, die auf uns zukommen und bin über- Hand und zielgerichteten gesetzlichen Vorgaben. werden können. infrastruktur. Neben der Sicherung der entspre- zeugt, dass der Schweizer öV beim Thema Nachhaltig- chenden Standorte muss auch die vorgelagerte Netz- keit weiterhin eine führende Rolle spielen kann. infrastruktur des lokalen Energieversorgers eine ausreichende Kapazität aufweisen – oder das Netz muss ausgebaut werden. Wie einst beim Aufbau des Tankstellennetzes für Benzin- oder Dieselfahr- Christian Plüss zeuge stehen wir hier am Anfang. CEO PostAuto, Mitglied der Ist das alles sichergestellt, folgt die grösste Hürde, Konzernleitung Post und die Finanzierung. Ein Elektrobus kostet heute noch Mitglied des geschäftsleitenden etwa das Doppelte eines Dieselbusses, und da auch Ausschusses der LITRA die Ladeinfrastruktur finanziert werden muss, sind die Betriebskosten (noch) höher als beim Diesel- betrieb. Dies unter anderem auch deshalb, weil der Diesel bis heute durch die Rückerstattung der Mineralölsteuer vergünstigt an den öV abgegeben wird. 2 Prix LITRA 2020 Prix LITRA 2020 3
Finanzielle Anreize für fossilfreie Antriebe Unterwegs zu einem klimaneutralen öV Für die Elektrifizierung stehen mit Batterie-unter- stützten Trolleybussen und Batteriebussen aus- gereifte Technologien bereit. Die verkehrspolitischen «Batteriebusse stehen als fossilfreie Antriebsoption für Beschlüsse der jüngsten Zeit wecken die Hoffnung, den Ersatz der Dieselbusse dass die Elektrifizierung der städtischen Busnetze mittelfristig auch finanziell zu meistern ist, trotz im Vordergrund.» der zurzeit noch höheren Kosten von Elektrofahr- BFE-Expertenbericht zeugen. Ein zentraler Pfeiler ist das neue CO₂- Gesetz, sofern es im Juni 2021 die Referendumsab- stimmung besteht. Das Gesetz schafft für Bus- betreiber ab 2026 einen finanziellen Anreiz zum Um- Im Jahr 2050, so die Zielvorgabe des Bundesrats, Batterie- statt Dieselbusse stieg auf nicht-fossile Antriebe: Diesel wird für sie soll die Schweiz nicht mehr Treibhausgase ausstossen Im März 2021 hat der Bundesrat einen Expertenbericht teurer, weil sie nicht länger von der Mineralölsteuer als natürliche und technische Speicher aufnehmen verabschiedet, angestossen durch den parlamen- befreit sind, doch im Gegenzug verfügt der Bund können. Dieses ‹Netto Null›-Ziel bedeutet eine tarischen Vorstoss «Nichtfossilen Verkehrsträgern über zusätzliche Mittel, die er zweckgebunden zur Herkulesaufgabe, gerade auch für den Mobilitäts- im öffentlichen Verkehr auf Strassen zum Durch- Förderung CO₂-neutraler, erneuerbarer Antriebs- sektor. Der öffentliche Verkehr hat gute Voraus- bruch verhelfen» (Postulat 19.3000). Das Bundesamt technologien im strassengebundenen öV einsetzt. setzungen, die Aufgabe zu meistern. Denn heute schon für Energie entwickelt darin eine mittelfristige Weitere Mittel für die Transformation der Bus- bewältigen Bahn, Tram und Trolleybusse den Perspektive für die Umstellung des öffentlichen Bus- flotten kommen möglicherweise aus dem Klima- Löwenanteil der schweizweiten Transportleistung verkehrs. «Batteriebusse stehen als fossilfreie fonds, der mit dem CO₂-Gesetz eingerichtet wird. elektrisch, und dies mit einem hohen Anteil an Antriebsoption für den Ersatz der Dieselbusse aus erneuerbarem Strom. Obwohl der öffentliche Verkehr einer Gesamtsicht bezüglich Kosten und Umwelt- nur vier Prozent der CO₂-Emissionen im Mobili- nutzen im Vordergrund», halten die Fachleute des tätssektor verursacht, kann er zur Erreichung der BFE fest. Schweizer Klimaziele beitragen: Indem er seinen Nach ihrer Einschätzung kann der Ortsverkehr schneller Anteil am Gesamtverkehr steigert, und indem er auf elektrifiziert werden als der regionale Personen- nachhaltige Treibstoffe setzt. verkehr, denn in den Städten sind die Buslinien kürzer Auf dem Weg zu einem klimaneutralen öV bieten und die Topographie ist weniger anspruchsvoll. Der Verkehrssektor leistet einen massgeblichen Beitrag zur Emissionsminderung. Autobusse den grössten Hebel. Sie bewältigen gut Zudem können vielerorts bestehende Oberleitungen zehn Prozent des öffentlichen Personenverkehrs für den Einsatz von Batterie-Trolleybussen genutzt Mio. t. CO 2eq und sind für ein Gros der Treibhausgase im öV verant- werden. Der Bericht skizziert drei Szenarien für die 59.1 60 57.2 57.9 wortlich. Neben den 2'400 Bussen von PostAuto Elektrifizierung der Busflotten in unterschiedlichem befördern rund 3'000 Busse die Menschen im Tempo. Im mittleren (‹realistischen›) Szenario ent- 51.5 Regional- und Stadtverkehr. Die meisten Fahrzeuge fallen im Ortsverkehr schon kurzfristig (2023) ein 50 werden heute noch mit Diesel betrieben. Doch Viertel der Ersatzbeschaffungen auf Elektrobusse. gerade die Städte bieten gute Voraussetzungen für Dieser Anteil nimmt in den Folgejahren stetig zu. 40.6 40 eine Umstellung auf Elektrobusse. Berücksichtigt Ab 2030 würden ausschliesslich Batteriebusse be- man, dass auch Produktion und Entsorgung von Fahr- schafft. Folgt man diesem Szenario, werden zeugen und Batterien Treibhausgasemissionen zwischen 2023 und 2034 schweizweit 1'300 Diesel- 30 28.7 verursachen, stossen Elektrobusse 75 bis 90 Prozent busse durch Batteriebusse ersetzt. Im Jahr 2034 weniger Treibhausgase aus als Dieselbusse. Damit bestünden die städtischen Busflotten durchschnittlich sind sie die ‹grüne Ergänzung› zu den 800 Trams, zu 70 Prozent aus Elektrobussen. Die Treibhaus- 20 550 Trolleybussen und all den S-Bahnen, die die gas-Emissionen könnten auf diesem Weg um 60 Pro- 11.8 Schweizer Städte heute schon erschliessen. zent gegenüber 2023 gesenkt werden. 10 0 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Verkehr Industrie Abfall Internationaler Luftverkehr Gebäude Landwirtschaft Synthetische Gase Emissionen insgesamt Abbildung 2 | Netto-Null-Ziel des Bundesrates 4 Prix LITRA 2020 Prix LITRA 2020 5
Batteriebusse elektrisieren In der Garage oder auf der Strecke laden Ein anderer Trend sind Batteriebusse. Zur Ladung stationen geplant sind. Die Stadt Bern will Diesel- busse einerseits durch Streckenlader mit Schnell- Schweizer Städte der Stromspeicher sind zwei Ladetechnologien ladestationen an den Endhaltestellen (Linien 17 in Diskussion. Die Verkehrsbetriebe Zürich wollen und 19) ersetzen, aber auch mit Depotladern (Linie 28) Batteriebusse, die ergänzend zu den Trolleybussen oder durch eine neue Tramlinie (Linie 10). Ferner zum Einsatz kommen, im Depot laden. Andere Städte soll eine bisher mit Gas- und Dieselbussen betriebene bevorzugen stattdessen Streckenlader. Wie dies Linie künftig mit Batterie-Trolleybussen im teil- umgesetzt werden kann, führen die Verkehrsbetriebe fahrleitungslosen Betrieb bedient werden. Schaffhausen vor Augen: Auf der städtischen Trolley- bus-Linie und den sechs Dieselbus-Linien werden ab Die Tage des Dieselbusses sind gezählt 2028 nur noch Batteriebusse verkehren, die ge- Die Elektrifizierung des städtischen Busverkehrs laden werden, wenn sie am Bahnhof Schaffhausen steckt mitten in der Umsetzung. Nachdem die Grund- Im Januar 1988 nahm Zermatt den ersten Batteriebus Basel muss bis 2027 umstellen ihren Endhalt erreichen. Die Ladezeit wird dank satzentscheide gefallen sind, stehen für die Ver- in Betrieb. So spektakulär der Schritt des Walliser Die Verkehrsbetriebe wollen ihre Fahrgäste künftig Schnelllade-Technik nur durchschnittlich drei Minu- kehrsbetriebe technische, betriebliche und finanzielle Tourismusorts war, so stand er doch in einer langen weitgehend elektrisch befördern, und zwar mit ten betragen. Die Oberleitungen der Trolleybus- Fragen im Zentrum. Zumindest für eine Über- Schweizer Tradition elektrifizierter Stadtverkehre. sauberem Strom. Am wenigsten Zeit für die Umstel- Linie werden zurückgebaut. Ebenfalls ein Strecklen- gangszeit bleibt aber der flexible und kostengünstige Denn bereits 1888 fuhr am Genfersee zwischen Vevey lung haben die Basler Verkehrs-Betriebe. Sie haben lader ist der TOSA-Bus, den die Genfer Verkehrs- Dieselbus noch ein wichtiger Teil der Busflotten, und Schloss Chillon das erste Tram. Dieses Ver- die gesetzliche Pflicht, ihre Busflotte bis 2027 zu betriebe seit 2018 auf der Linie 23 einsetzen: Der Bus und so werden auch in jüngster Zeit neue Fahrzeuge kehrsmittel wurde über die Jahrzehnte stark aus- 100 Prozent mit erneuerbarer Energie zu betreiben. tankt auf seinem 12 km langen Kurs an 13 Schnel- dieses Typs – oft mit Hybridtechnologie – angeschafft. gebaut und verfügte 1950 landesweit über ein Gut 60 Batteriebusse werden diese Aufgabe ab ladestationen Strom, während die Fahrgäste aus- Doch auf lange Sicht scheinen die Tage des fossilen Streckennetz von 400 km. 1932 schuf Lausanne die 2022 übernehmen, 2027 sollen nochmals so viele und einsteigen. Antriebs gezählt. Ein Sprecher von BERNMOBIL erste Trolleybus-Verbindung. Elektrobusse mit hinzukommen. sagt es so: «Wir gehen davon aus, dass der aktuelle Künftig werden Schweizer Städte Tram, Trolleybusse Oberleitungen erfuhren in der Nachkriegszeit einen Einkauf von Hybridbussen die letzte Beschaffung Auch andernorts liegen saubere Elektroantriebe im und Batteriebusse mit unterschiedlichen Ladearten Aufschwung. 1970 bedienten sie in Schweizer fossil angetriebener Fahrzeuge sein wird.» Trend. In den sieben Schweizer Städten mit Trolley- einsetzen. Um allen Bedürfnissen gerecht zu werden, Städten ein Netz von über 300 km. bus-Netzen erlebt der Drahtbus eine Renaissance, dürften mehrere Technologien parallel genutzt Schon früh erwuchs den elektrisch angetriebenen indem er sich vom Fahrdraht emanzipiert: Aus- werden. So etwa in Biel, wo Batterie-Trolleybusse, Verkehrsmitteln aus dem günstigen, von Schienen und gestattet mit einer Traktionsbatterie wird er in die aber auch Batteriebusse mit dezentralen Lade- Fahrleitungen unabhängigen Dieselbus Konkur- Lage versetzt, Teile der Strecke ohne Oberleitung renz. Mitte der 1970er Jahre überschritt die Netzlänge zurückzulegen. Dieses ‹Dynamic Charging› (auch: im schweizweiten Nahverkehr die 1000 km-Marke. ‹In-Motion-Charging›/IMC) ermöglicht eine Er- Bis in zehn Jahren will St. Gallen ohne Dieselbusse auskommen. Bis heute decken fossil angetriebene Busse in weiterung von Trolleybus-Linien, während neue Fahr- Anzahl Fahrzeuge Schweizer Städten mal 40 Prozent, mal 80 Prozent leitungen kaum oder gar nicht gebaut werden und im Fall von Lugano sogar 100 Prozent der müssen. In der Ostschweiz setzen St. Gallen und 100 Verkehrsleistung ab. Doch die Akzeptanz dieses Winterthur auf solche Batterie-Trolleybusse. Verkehrsmittels schwindet. Angespornt durch Winterthur will neben den drei bestehenden Trolley- die Klimadebatte stehen die Zeichen auf einer voll- bus-Linien bis 2026 zwei weitere elektrifizieren 80 ständigen Elektrifizierung der städtischen Bus- und errichtet dafür 5 km Oberleitung neu. Ist dieser netze. Neun der zehn grössten Schweizer Städte Elektrifizierungsschritt vollzogen, werden 90 Prozent fahren heute eine klare Elektrifizierungsstrategie, der Busfahrgäste elektrisch befördert werden. 60 und selbst Lugano, das noch keine Beschlüsse Luzern erschliesst einen Entwicklungsschwerpunkt gefasst hat, tendiert nach einer Evaluation von im Nordosten der Stadt durch Verlängerung einer Wasserstoff- und Elektrobussen zu diesem Weg. Trolleybus-Linie, auf der leistungsfähige Doppelge- 40 lenkbusse eingesetzt werden. 20 0 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2030 2031 Batterietrolleybusse Dieselbusse Batteriebusse Abbildung 3 | Elektrifizierung der St. Galler Busflotte 6 Prix LITRA 2020 Prix LITRA 2020 7
Drei Ladekonzepte für Batteriebusse Präferenz für Laden am Wendehalten Das Ergebnis der Untersuchung ist überraschend Modell auf Grundlage des Energieverbrauchs Als Kerngrösse für die Elektrifizierung definiert im Vergleich eindeutig: Für praktisch alle Linien erweist sich das das Azzi-Modell den Energieverbrauch für jede Linie. Laden an den Wendehalten als beste Option. Um diesen zu berechnen, zieht der Autor physi- Das Laden über Nacht scheidet laut Azzi als Lade- kalische Grössen wie Fahrzeuggewicht, Strecken- technologie aus, da mit einer Batterieladung die länge und Höhenunterschiede heran, beachtet erforderlichen Tagesreichweiten (ca. 250 km) und aber auch Energierückgewinnung mittels Rekupera- Einsatzdauern (17.5 und mehr Stunden) nicht ge- tion. Im zweiten Schritt ermittelt er unter Einbezug meistert werden. Gegen das Laden während der von Wetterdaten den Energiebedarf für Heizung, Fahrt sprechen nach Einschätzung des Autors Kühlung und Hilfsbetriebe. Ist der Energiebedarf die hohen Beschaffungskosten für Batterie-trolley- pro Linie einmal bestimmt, erlaubt das Rückschlüsse busse. Nach Azzis Berechnung liesse sich die auf die einsetzbaren Ladetechnologien. Die tech- Will ein Verkehrsbetrieb Batteriebusse einsetzen, a | Laden über Nacht im Fahrzeugdepot, Elektrifizierung des Busnetzes binnen acht Jahren nische Betrachtung wird durch eine ökonomische braucht er ein schlüssiges Ladekonzept. An der b | Laden während der Standzeit an den Wende- schrittweise umsetzen. Seine Studie weist ferner ergänzt: Für jede Linie werden die Investitions- École Polytechnique Fédérale de Lausanne hat halten oder an den Haltestellen mittels aus, in welchen Umsetzungsschritten die Elektri- und Betriebskosten mit und ohne Elektrifizierung Alain Azzi ein Modell entwickelt, wie die knifflige Schnellladestationen, fizierung der gesamten Busflotte bei einem vor- berechnet. Auf der Grundlage wird eine kosten- Aufgabe in der Praxis zu lösen ist. Die Masterarbeit c | Laden beim Fahren unter Draht. gegebenen Budget für Fahrzeugbeschaffung und optimale Elektrifizierungsstrategie entwickelt: entstand am Labor für Transport und Mobilität Treibstoff umsetzbar wäre. Sie zeigt auf, welche Ladetechnologie für jede Die letztgenannte Technologie versetzt Trolley- (Prof. Michel Bierlaire). Sie wurde im Herbst 2020 einzelne Linie vorzuziehen ist und in welcher zeitlichen busse mit Traktionsbatterie in die Lage, Streckenab- Die Untersuchung stützt sich auf das Lausanner Bus- mit dem Prix LITRA ausgezeichnet. Staffelung die Elektrifizierung im Rahmen eines schnitte ohne Oberleitung zu befahren. netz, beruht aber auf einer Reihe von Annahmen vorgegebenen Investitionsvolumens umgesetzt Azzi legt seiner Studie beispielhaft das Busnetz der und Vereinfachungen. Fahrplan und Einsatzpläne werden kann. Lausanner Verkehrsbetriebe (Transports publics de der Fahrzeuge werden überdies als fixe Grössen la région lausannoise/tl) zugrunde. Die 25 Diesel- behandelt. Auf dem Weg entsteht ein verallgemeiner- bus-Linien – so die selbst gestellte Aufgabe – sollen bares Modell, mit dem sich die Elektrifizierung Die Arbeit von Alain Azzi mit dem Titel innerhalb eines Jahrzehnts elektrifiziert werden. anderer Busnetze studieren lässt. «Unser Modell ‹Étude en vue d'une électrification complète Der Autor fokussiert seinen Lösungsansatz auf Elek- dürfte für städtische Verkehrsbetriebe eine wert- du réseau de bus tl à l'horizon 2030› trobusse, die ihre Antriebsenergie ganz oder teil- volle Hilfe sein, denn es lässt sich mit kleineren An- ist abrufbar unter: litra.ch/de/alainazzi/ weise aus Batterien beziehen. Er zieht drei Lade- passungen auf jede Buslinie in der Schweiz über- technologien in Erwägung (siehe Tabelle): tragen», sagt Alain Azzi. Konzentrieren sich Verkehrs- betriebe gern auf einzelne Linien, gibt ihnen das Modell ein Instrument an die Hand, das eine Gesamt- schau auf die Elektrifizierung der Flotte erlaubt. Um das Modell auf das eigene Busnetz anzuwenden, braucht ein Verkehrsbetrieb zur Hauptsache die Daten zum Fahrplan und zum Fahrzeugpark. Diese werden für die Modellierung des künftigen, elek- trifizierten Busnetzes mit Geoinformationsdaten der Haltestellen und Wetterdaten kombiniert. Laden über Nacht Laden an Haltestellen Laden während Fahrt (ONC) (OPC) (IMC) Batterietyp hohe Energiedichte hohe Ladeleistung hohe Energiedichte Batteriegewicht schwer leicht oder schwer leicht (je nach Ladetyp) Reichweite 90–150 km 20–30 km 30 km (im Batteriebetrieb) Ladegeschwindigkeit langsam schnell langsam Ladeinfrastruktur im Depot an Wendehalten/ Oberleitungen Haltestellen Mit dem Prix LITRA fördert die LITRA seit 2011 junge öV-Talente. Ladezeit 3–5 h 0.5–6 Min. > 50 Prozent der Fahrzeit Jährlich werden drei Bachelor- und Masterarbeiten zum Thema Mobilität ausgezeichnet. Erfahren Sie mehr! Abbildung 4 | Drei Ladesysteme für Elektrobusse gemäss Studie von Alain Azzi 8 Prix LITRA 2020 Prix LITRA 2020 9
«Laden, ohne das städtische Umfeld zu beeinträchtigen» «Würde unser Netz auf einen Schlag auf vollelektrischen Betrieb umgestellt, + 500 % »»≤« würde sich der Stromverbrauch verfünf- fachen.» Laurent Mudry Laurent Mudry ist bei den Lausanner Verkehrsbetrieben (Transports publics de la région lausannoise/tl) verantwortlich für die Bereitstellung jenes Busnetzes, auf das sich Alain Azzi in seiner akademischen Arbeit bezieht (vgl. S. 8–9). Im Interview erläutert Verkehrsexperte Mudry, wie die tl die Elektrifizierung des städtischen Verkehrs einschliesslich der Dieselbus-Linien umsetzen wollen. Herr Mudry, in Lausanne bilden zehn Trolley- Das strategische Ziel des Bundesrates lautet, Für die Batteriebusse wollen Sie zwei kon- Was sind die Herausforderungen bei der bus-Linien und zwei Metro-Verbindungen das die CO₂-Emissionen bis 2050 auf ‹netto null› duktive Ladesysteme einsetzen: Laden im Depot Elektrifizierung städtischer Dieselbus-Linien? Rückgrat des öffentlichen Verkehrs. Vier von zu reduzieren. Was bedeutet das für die und Laden an den Wendehalten mit Lade- L. Mudry | Die Reichweite von Elektrobussen ist noch fünf Fahrgästen werden mit nachhaltig produ- 150 Dieselbusse, die die tl derzeit im Lausanner masten. Wie entscheiden Sie, welches Lade- begrenzt; wir erwarten weitere Verbesserungen zierter Elektrizität befördert. Kann dieser Stadtverkehr einsetzen? system Sie für welche Linie nutzen? durch die Industrie. Eine grosse Herausforderung ist Prozentsatz weiter erhöht werden? L. Mudry | Die tl haben in den letzten drei Jahren L. Mudry | Das hängt von der Topografie und den auch die Finanzierung: Ein batteriebetriebener Laurent Mudry | Im Vergleich zu anderen Ver- eine grosse Studie durchgeführt, um sich auf diese täglich zurückgelegten Kilometern ab. Bei einer Bus ist fast doppelt so teuer wie ein Dieselbus. Wir kehrsnetzen in der Schweiz ist der Anteil tatsächlich Energiewende vorzubereiten. Wir schreiben der- Strecke mit starkem Gefälle oder einem Strecken- brauchen neue Instrumente, um die Elektrifizierung schon sehr hoch, und er wird in den kommenden zeit an unserer Vision für das Jahr 2030. Die Strategie bedarf von mehr als 300 km/Tag ist Laden im unserer Flotte zu finanzieren, da wir die Kosten nicht Jahren weiter ansteigen: Unser Ziel ist, im Agglome- wird aufzeigen, wie der Strassenverkehr bis 2030 Depot derzeit nicht möglich. Hier kommen deshalb auf den Ticketpreis umlegen können ohne Gefahr rationsverkehr 100 Prozent zu erreichen bis im CO₂-frei abgewickelt werden kann. Die Studie von Batterie-Trolleybusse zum Einsatz, die an der End- zu laufen, Kunden zu verlieren. Ein letzter, nicht zu Jahr 2030. Um diesen Sprung hin zu einer umwelt- Herrn Azzi hat uns geholfen, eine Roadmap für die haltestelle nachgeladen werden. Wir dürfen dabei unterschätzender Punkt ist die Sicherstellung der freundlicheren Flotte zu schaffen, setzen wir auf nächsten zehn Jahre zu entwerfen. Sie hat uns einen nicht vergessen, dass das Laden an der Endhalte- Energieversorgung: Würde unser Netz 2021 auf einen mehrere Elemente. Auf der Strasse wird eine wach- Weg aufgezeigt, mit welcher Staffelung der Inves- stelle Auswirkungen auf die Nutzung des öffentlichen Schlag auf vollelektrischen Betrieb umgestellt, sende Anzahl von Trolleybussen zum Einsatz titionen wir das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis und Raums hat. Ladestationen beanspruchen Land- würde sich der Stromverbrauch unserer Strassen- kommen, entweder Doppel- oder Einfachgelenk- damit schnellstmöglich einen besonders markan- flächen, und sie müssen umgesetzt werden, ohne das flotte verfünffachen. Wir müssen also sicherstellen, busse. Allein in den nächsten zwölf Monaten wird ten Dekarbonisierungseffekt erzielen können. städtische Umfeld zu beeinträchtigen, da sie auf dass wir genügend nachhaltige elektrische Energie unsere Trolleybus-Flotte von 80 auf 95 Einheiten Widerstand der Anwohner stossen können. kaufen können, und auch die Kapazitäten schaffen, Durch Erneuerung der Flotte und sparsamere wachsen. Das zweite Element ist eine neue Tram- diese Energie an die erforderlichen Orte zu bringen. Motoren konnten wir den Dieselverbrauch in den linie bis 2026. Noch in diesem Jahr beginnen die letzten Jahren um 10 bis 15 Prozent senken. In einem Arbeiten für die Verbindung, die die Dieselbus- Auch der Bau von Oberleitungen ist in gewissen nächsten Schritt werden wir die Dieselbusse auf Linie zwischen Lausanne-Flon und Renens ersetzen Fällen umstritten. Wie geht man mit dieser den 25 städtischen Linien durch batterieelektrische wird und später bis Bussigny verlängert werden Situation um? Busse ersetzen. Die Elektrifizierung der ersten soll. Bis 2028/2030 wird die neue Metro, die M3, Linie ist für die zweite Hälfte des Jahres 2022 geplant. L. Mudry | Trolleybusse haben bei uns eine lange fertiggestellt sein. Sie wird Lausanne-Gare mit Ab 2023 werden wir dann schrittweise weitere Tradition. Lausanne war die allererste Stadt, als sie La Blécherette verbinden. Schliesslich beabsichtigen Dieselbusse ersetzen, die das Ende ihrer Lebens- 1932 Trolleybusse einführte. Grund war die Topo- wir, die verbleibenden Linien, die derzeit mit Diesel- dauer erreicht haben. Wir beginnen mit der topo- graphie. Diese bewährte Technik bietet uns heute bussen bedient werden, schrittweise mit batterie- grafisch einfachsten Strecke und schliessen mit der neue Möglichkeiten. Mit Batterien ausgestattete betriebenen Bussen auszustatten. schwierigsten ab, weil wir in den nächsten Jahren Trolleybusse werden uns helfen, das Trolleybus-Netz weitere technische Verbesserungen erwarten. zu erweitern, praktisch ohne neue Oberleitungen in der Stadt zu errichten. Es gibt lediglich zwei, drei Stellen, die damit ausgerüstet werden müssen. 10 Prix LITRA 2020 Prix LITRA 2020 11
Komplexe Infrastrukturprojekte Prozent höher als bei Dieselbussen. Erheblich sind Herkulesaufgabe am Züriberg Für die Elektrifizierung der verbleibenden Dieselbus- Linien stehen für die VBZ wie im Quartierverkehr Batteriebusse im Vordergrund, die in der Garage auch die betrieblichen Herausforderungen: Da Garagenlader oft nicht die ganze Tagesreichweite ab- zudecken vermögen, werden sie tagsüber gegen geladen werden. Die Garage Hardau wird bis Ende voll geladene Busse ausgetauscht. Die VBZ wollen 2021 mit konduktiven 150 kW-Ladestationen aus- den Fahrzeugtausch mit den Dienstplänen der gerüstet, was bei den Quartierbussen Ladezeiten Fahrerinnen und Fahrer abstimmen, um Lohnmehr- von ca. zwei Stunden erlaubt. Später wird auch die kosten zu vermeiden. Auch braucht die Leitstelle Garage Hagenholz entsprechend ausgestattet. künftig umfassende Informationen etwa zum Lade- «Das sind komplexe Infrastrukturprojekte, die mit stand der Fahrzeuge, um bei Störungen eingreifen der Beschaffung von Lademanagementsystemen zu können. und Werkstattinfrastruktur einhergehen und bei- Rund eine Million Menschen sind in der Stadt Zürich am späten Nachmittag zu bewältigen. Wichtiger, spielsweise auch Abklärungen zum Brandschutz Flexibilität gewährleisten an einem Werktag mit den Verkehrsbetrieben gemessen an der Transportleistung, ist die Elektrifi- erfordern», sagt David Sorg, Projektleiter Marktent- Auch Ersatz- und Sonderverkehre halten für eine reine Zürich (VBZ) unterwegs. Rund 85 Prozent der VBZ- zierung von vier stark frequentierten, eng getak- wicklung VBZ. Ein standardisierter, modularer und Elektroflotte einige Knacknüsse bereit. In Zürich Fahrgäste reisen in Trams und Trolleybussen heute teten Gelenkbus-Linien mit langen Umläufen und einheitlicher Aufbau soll sicherstellen, dass künftige herrscht etwa anlässlich des dreitägigen Zürifäschts schon mit erneuerbarem Strom. Daneben gibt es starken Steigungen. Hier sollen künftig anstelle von Fahrzeugbeschaffungen und Erweiterungen der ein praktisch durchgehender 24-Stunden-Bus- gut 20 städtische Dieselbus-Linien. Sie sollen Dieselfahrzeugen Batterie-Trolleybusse im teilfahr- Ladeinfrastruktur nicht eingeengt werden. betrieb. Während der Batterie-Trolleybus dank der laut VBZ-Strategie bis 2030 weitgehend elektrifiziert leitungslosen Betrieb verkehren. Auf insgesamt kontinuierlichen Stromversorgung auf der Strecke Die Batteriekapazitäten decken den Regelbedarf. werden. 14 Kilometern Streckenlänge werden hierfür neue keine Einschränkungen bei der Betriebsdauer kennt, Für kalte Wintertage werden die Batteriebusse Fahrleitungen errichtet. Dank Umstellung dieser stellen die Ladezeiten der Batteriebusse hier ein Für Ende 2021 planen die VBZ die Umstellung von vorläufig noch mit fossilen Zusatzheizungen ausge- Linien sind dann täglich weitere rund 60'000 Pas- Problem dar. Für solche Aufgaben setzen die VBZ bis vier ihrer sieben Quartierbus-Linien auf Batteriebusse. rüstet. Die lebenszyklusbezogenen Mehrkosten sagiere elektrisch unterwegs. in die erste Hälfte der 2030er-Jahre auf eine Teilflotte Sie werden nachts in der Garage geladen, mitunter dieser Fahrzeuge gegenüber Dieselbussen hängen aus flexibel einsetzbaren Hybridbussen. Bis dahin auch tagsüber, um so die Stosszeiten morgens und von Rahmenbedingungen wie der Treibstoffzoll- müssen Lösungen gefunden werden, wie auch dieser Rückerstattung oder den Strompreisen ab. Aktuell Flottenteil auf nachhaltige Antriebsformen umge- sind Elektrobusse in der Beschaffung laut VBZ stellt werden kann. rund doppelt so teuer; die Lebenszyklus-Kosten liegen in Bezug auf die Linienerfolgsrechnung rund zehn Die Mehrkosten von Batteriebussen gegenüber Dieselbussen werden mittelfristig deutlich abnehmen. +6% +6% +5% +5% +2% +15% +9% +15% +12% +29% +32% +21% 2012 Erste Trolleybusse mit Traktionsbatterien 2016–2018 Probebetrieb mit zwei eBussen 2017 Erste Hybrid-Gelenkbusse 2017–2019 Forschungsprojekt ‹Swiss Trolley plus› (fahrleitungsloser Betrieb) 2019 Erste Plug-In-Hybridbusse 2020 Elektrifizierung Linie 83 mit Batterie-Trolleybussen E-Gelegenheitslader E-Gelegenheitslader 2021 Erstellung Ladeinfrastruktur Hardau und Elektrifizierung von vier Quartierbus-Linien Brennstoffzellen Brennstoffzellen 2022 Erste Batterie-Gelenkbusse auf Regionallinien (Wasserstoff) (Wasserstoff) E-Depotlader E-Depotlader 2024 Elektrifizierung Linie 69 mit Batterie-Trolleybussen Biodiesel Biodiesel E-Trolley E-Trolley 2025 Elektrifizierung Linie 80 mit Batterie-Trolleybussen Biogas Biogas 2027 Elektrifizierung Linie 89 mit Batterie-Trolleybussen 2030 Weitgehend elektrischer Busbetrieb 2021 2035 2021 2035 2021 2035 2021 2035 2021 2035 2021 2035 Abbildung 5 | Wichtige Elektrifizierungsschritte der VBZ-Busflotte Abbildung 6 | Mehrkosten eines Gelenkbusses (ab 2026 ohne Mineralölsteuer-Rückerstattung) 12 Prix LITRA 2020 Prix LITRA 2020 13
Fazit – Wie schnell setzen sich fossilfreie Die LITRA in Kürze Busse im öffentlichen Verkehr durch? Wie nun diesen fossilfreien Bussen zum Durchbruch verhelfen? Der Bundesrat meint, dass zunächst die bestehenden nationalen Fördermöglichkeiten wie Die LITRA ist ein Verein nach Art. 60 ff. ZGB mit Sitz in Bern. Ihre Träger sind die Transportunternehmen Gastbeitrag Christoph Schreyer die CO₂-Kompensation der Treibstoffimporteure des öffentlichen Verkehrs der Schweiz, die Kantone, (Stiftung KliK) sowie das Programm Agglomerations- die Wissenschaft, alle wichtigen Industrie- und verkehr maximal ausgeschöpft werden sollen. Mit Dienstleistungsunternehmen, die Bauwirtschaft der Revision des CO₂-Gesetzes wurde das Instrument sowie Unternehmen des Handels, des Gewerbes der CO₂-Kompensation erheblich gestärkt. In der und der Planung. gleichen Revision wurde beschlossen, die Mineralöl- Die LITRA wurde 1936 als «Ligue suisse pour Der öffentliche Verkehr. Energieeffizient und Die Umstellung auf fossilfreie Antriebstechnologien steuerrückerstattung ab 2026 gestaffelt zunächst l'organisation rationelle du trafic» (= LITRA) bzw. klimafreundlich soll er sein. Und das ist er auf den bietet sich vor allem dort an, wo Dieselbusse eins zu für den Ortsverkehr aufzuheben. Das verbessert die «Schweizerische Liga für rationelle Verkehr- ersten Blick auch. Mit nur 6 Prozent des gesamten eins ersetzt werden können. Dies hängt unter an- Ausgangslage von alternativen Antrieben bei Aus- wirtschaft» gegründet und 1977 in «LITRA – Infor- schweizerischen Verkehrsenergieverbrauchs leistet derem ab von Linienlänge, Topographie, Taktfrequenz, schreibungen. Die Mehrkosten im regionalen Personen- mationsdienst für den öffentlichen Verkehr» er über 20 Prozent der Verkehrsleistung im Per- allfälligen Verstärkungen in Hauptverkehrszeiten, verkehr, der von Bund und Kantonen gemeinsam umbenannt. sonenverkehr, dazu noch ca. 40 Prozent im Güter- oder auch von den Wendezeiten an den Endhalte- bestellt und finanziert wird, können bis 2025 auf Seite verkehr. Und dies bei CO₂-Emissionen, die im stellen. Teuer wird es, wenn für einen fossilfreien Bund aus dem ordentlichen Verpflichtungskredit Schnitt um über 85 Prozent tiefer sind als jene eines Betrieb zusätzliche Busse benötigt werden. Dies ist gedeckt werden. Eine Herausforderung sind die Mehr- Impressum durchschnittlich ausgelasteten Personenwagens. meist weder ökonomisch noch ökologisch sinnvoll. kosten im Ortsverkehr, wo der Bund keine Finan- Herausgeberin Kein Wunder, ist der öffentliche Personenverkehr doch Denn auch fossilfreie (Elektro-)Busse brauchen bei zierungsfunktion hat. Dennoch haben mehrere Kantone LITRA – Informationsdienst bereits mehrheitlich elektrisch unterwegs. Es gibt der Herstellung Energie und verursachen dabei und Städte bereits beschlossen, ihre Busflotten für den öffentlichen Verkehr trotzdem Verbesserungspotenzial. Denn noch sind Treibhausgasemissionen. Kurzfristig lohnt sich das mittelfristig komplett auf fossilfreie alternative An- Spitalgasse 32 | 3011 Bern ca. 5'400 Dieselbusse im Einsatz, die rund 2 Prozent Umstellen insbesondere im Ortsverkehr in Städten triebe umzustellen. Möglich wäre, diese Umstellungs- www.litra.ch der CO₂-Emissionen des Schweizer Verkehrs aus- und grösseren Agglomerationen. Dort gibt es teils bemühungen mit Mitteln aus dem neuen Klima- stossen. Im regionalen Personenverkehr, aber auch bereits Trolleybusnetze, die erweitert werden können. fonds zu unterstützen, falls das CO₂-Gesetz in der Gesamtkoordination in Städten und Agglomerationen sind Dieselbusse Zudem sind die Linienlängen und topografischen Referendumsabstimmung angenommen wird. Michael Ruefer noch häufig anzutreffen. Die Kommission für Verkehr Bedingungen nicht so anspruchsvoll wie im regio- Redaktion Wichtig bei all diesen Umstellungsüberlegungen ist und Fernmeldewesen des Nationalrats (KVF-N) nalen Personenverkehr. Der Bericht weist auch Benedikt Vogel immer die Frage, wie knappe öffentliche Mittel am wollte vom Bundesrat wissen, wie und bis wann diese auf die raschen technologischen Entwicklungen im zweckmässigsten eingesetzt werden. Die wichtigste Übersetzung durch nichtfossile Alternativen ersetzt werden Bereich der Batteriebusse hin. So wird die Energie- Umwelt- und Klimawirkung des öffentlichen Ver- Céline Simon, Berlin könnten. Dazu hat der Bundesrat im März 2021 einen dichte der Batterien und damit die Reichweite laufend kehrs besteht ja darin, Fahrten vom MIV zum öV zu Bericht publiziert. grösser, bei gleichzeitig sinkenden Systemkosten. Quellenverzeichnis verlagern. Dafür braucht es ein möglichst gutes, Das vergrössert das Einsatzpotenzial der Batterie- Abbildung 1 | PostAuto In den kommenden Jahren müssen jährlich zwischen kundengerechtes Angebot, das laufend optimiert wird. busse erheblich. Abbildung 2 | Langfristige Klimastrategie 400 und 500 der heute im Einsatz stehen Diesel- Ein etwas langsameres Umstellungstempo hat busse altersbedingt ersetzt werden. Der Bericht des darum durchaus auch Vorteile. Denn künftige fossil- der Schweiz/BAFU Bundesrats zeigt, dass sich Kosten- und Umwelt- freie Busgenerationen werden sowohl leistungs- Abbildung 3 | Verkehrsbetriebe St.Gallen sicht insbesondere elektrifizierte Busse als Alterna- fähiger als auch günstiger sein. Das reduziert die Um- Abbildung 4 | A. Azzi tiven eignen. Dazu gehören Batteriebusse mit stellungskosten und ermöglicht weiterhin ein Abbildung 5 | KALUZA+SCHMID/Angaben VBZ Ladung im Depot, teilweise auch sogenannte Unter- attraktives öV-Angebot. Abbildung 6 | Bundesrats-Bericht wegslader und – sofern bereits ein Trolleybusnetz vom 12.03.2021 zu Postulat 19.3000/BFE vorhanden ist – auch Batterie-Trolleybusse. Auch für Gestaltung Brennstoffzellenbusse gibt es, wo eine direkte KALUZA + SCHMID, St.Gallen Elektrifizierung nicht möglich ist, längerfristig eine allerdings vergleichsweise teure Nische. Druck A. Walpen AG, Gossau Christoph Schreyer, Leiter Energieeffizienter Verkehr Auflage beim Bundesamt für Energie 500 Exemplare 14 Prix LITRA 2020 Prix LITRA 2020
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