Einstieg in ein neues Betriebskonzept: Umstellung der Flotten auf Elektrobusse

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Verfasst von: Thomas Haiz, Travel, Transport & Logistics Experte bei WAVESTONE ,Dr. Philipp Elbert, Travel, Transport & Logistics Experte bei WAVESTONE

Um die Klimaziele zu erreichen, müssen in den kommenden Jahren im Verkehrssektor Emissionen stark reduziert werden. Mit der Clean Vehicles Directive (CVD) hat die Europäische Union den regulatorischen Rahmen abgesteckt, wie die Busflotten im öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) in den kommenden Jahren auf emissionsfreie Antriebe umzustellen sind. Dabei hat sich herauskristallisiert, dass die vorherrschende Technologie im Stadtbusbereich der batterieelektrische Antrieb sein wird. Die Umstellung vom Diesel- auf den Elektroantrieb stellt Verkehrsunternehmen vor neue Herausforderungen.

Elektrobusse – Einstieg in eine emissionsfreie Zukunft

Mit dem Einstieg in die Elektromobilität hat in den letzten Jahren eine rasante technische Entwicklung eingesetzt. Sie betrifft die Antriebstechnik, doch darüber hinaus auch neue digitale Services und Planungs-Tools. Dies führt zu einer großen Dynamik im Markt. Gerade der Blick auf die Batterieentwicklung zeigt, wie kurz die Zyklen sind, in denen signifikante Fortschritte erzielt werden, die in neuen Produkten oder Produktiterationen resultieren. Der Wechsel vom Diesel- zum Elektrobus bedeutet demnach weit mehr als den Austausch des Antriebs: es ist ein Systemwechsel, der Einstieg in ein komplett neues technisches, wirtschaftliches und organisatorisches Öko-System.

Die Zeit des Experimentierens ist vorbei!

Wurden in den letzten Jahren in den Betrieben Pilotprojekte aufgesetzt und einzelne Elektrobusse in Probefahrten in den Linienverkehr geschickt, so ist diese Phase „des Ausprobierens“ nun vorbei. Für die Verkehrsbetriebe geht es nun darum, große Flotten von Elektrobussen in den Alltagsbetrieb zu bringen und diese Flotten so effizient, zuverlässig und wirtschaftlich zu steuern wie bisher Dieselbusflotten – und das ist mit der richtigen Technik und intelligenten Prozessen auch umsetzbar. Welche Anpassungen müssen Busbetriebe nun also vornehmen, um dieses Ziel zu erreichen?

Stellen Sie die richtigen Fragen

Bei der Umstellung der Flotte auf Elektrobusse muss der Blick über das Fahrzeug hinausgehen. Entscheidend ist es, das gesamte Öko-System E-Mobilität in den Blick zu nehmen. Denn, wenn dieses Gesamtsystem stimmt, dann bieten Elektrobusflotten enormes Potenzial, das man als Busbetrieb heben kann.
Stellen Sie Fragen und beantworten Sie diese ehrlich – dazu gehören:

  • Sind die bisherigen Linienverläufe geeignet für E-Busse?
  • Wie müssen die Ladezyklen gestaltet werden, um genügend Energie bereitzustellen?
  • Müssen Betriebsabläufe verändert oder verbessert werden?
  • Vereint das Personal alle benötigten Kompetenzen?
  • In welchem Status ist der Aufbau von Kompetenzen beim Personal und in der Organisation?
  • Ist die Stromversorgung sichergestellt?
  • Wie kann die Ladeinfrastruktur individuell optimiert werden?
  • Muss der Betriebshof neugestaltet oder organisiert werden?
  • Unterstützen die digitalen Tools dabei, jedes Fahrzeug zuverlässig zur richtigen Zeit und so wirtschaftlich wie möglich auf die Linie zu schicken?

Tanken Sie noch oder Laden Sie schon? Lademanagement als zentrale Aufgabe

Der Wechsel vom Tanken zum Laden ist eine grundlegende Änderung bei der Umstellung auf den batterieelektrischen Antrieb. Um Elektrobusse effizient zu betreiben, müssen die Komponenten des Systems exakt aufeinander abgestimmt und permanent überwacht werden. Die Batteriekapazitäten, die Größe der Elektrobusse – Solo- oder Gelenkbus – die Leistung und die Standorte der Ladestationen, die Umläufe – all dies muss aufeinander abgestimmt werden. Das geht bis zu Fragen, wie man die Elektrobusse am besten auf dem Betriebshof aufstellt und natürlich, zu welcher Tageszeit die Busse geladen werden.

Elektromobilität und Digitalisierung

Durch die Einführung von E-Bussen entstehen neue Abhängigkeiten in den Betriebsprozessen: beispielsweise können Fahrzeugdisposition und Lademanagement nicht mehr gänzlich unabhängig voneinander betrachtet werden, da jeweils die reduzierte Reichweite der Fahrzeuge berücksichtigt werden muss. Diese Abhängigkeiten führen zu einer erhöhten Komplexität bei Planung und Disposition sowie Überwachung. Aktuell planen Busbetriebe eher konservativ und setzen im Vergleich zu einer Dieselflotte mehr E-Busse ein, um sicherzustellen, dass der Fahrplan immer gewährleistet werden kann. Intelligente digitale Tools helfen dabei die Betriebsabläufe so effizient zu steuern, dass die Anzahl benötigter Fahrzeuge mittelfristig wieder reduziert werden kann.

Effizienzvorteile dank intelligenter Prozesse nutzen

Die Digitalisierung bringt den zusätzlichen Vorteil, dass eine große Menge an Daten gesammelt und zur weiteren Optimierung des Betriebs genutzt werden kann: Remote-Diagnose, intelligentes Flottenmanagement, Verbesserung des Fahrplans und der Umläufe, optimierte Ladezyklen sind nur einige wenige Beispiele. Die Verfügbarkeit an detaillierten Betriebsdaten erlaubt zudem den Einsatz von Algorithmen mit künstlicher Intelligenz sowie maschinellem Lernen – diese Algorithmen lernen im kontinuierlich Betrieb laufend dazu und passen sich automatisch an veränderte Bedingungen an und erlauben somit weitere Effizienzvorteile.

Neue Partner für die Busbetriebe

War beim Einsatz von Dieselbussen der Bushersteller der bei weitem wichtigste Ansprechpartner, so kommen beim Betrieb von Elektrobussen – Stichwort neues Öko-System – neue Partner für die Busbetriebe hinzu. Dazu zählen Software-Anbieter, die Lade- und Betriebshofmanagementsysteme zur Verfügung stellen sowie die Anbieter der Ladeinfrastruktur. Mit der Einrichtung und dem Betrieb der Ladeinfrastruktur gewinnen die Energieversorgungsunternehmen (EVU) als neue und direkte Partner der Verkehrsbetriebe enorm an Bedeutung und werden wichtige Gesprächspartner. Im Zusammenspiel mit all diesen neuen Akteuren ist es wichtig, von Anfang an in enger Abstimmung den Einsatz der E-Busse zu planen und dann im laufenden Betrieb zu steuern.

Herausforderungen und neue Chancen

Dieser Blick auf die verschiedenen Handlungsfelder sollte anschaulich gezeigt haben, dass eine Eins-zu-Eins-Umstellung vom Dieselbus auf eine Flotte mit Elektrobussen wenig Sinn macht. Aufgrund der spezifischen Anforderungen muss für jeden Verkehrsbetrieb eine individuelle Lösung entwickelt werden. Gerne unterstützen unsere E-Mobility-Experten sie kompetent bei den folgenden Schritten:

  • E-Flotten-Readiness-Check: wo steht ihr Unternehmen?
  • Vision & Zielbild: wo soll das Unternehmen in 5-10 Jahren stehen?
  • E-Flotte, Ladeinfrastruktur und Betriebshöfe: welche Infrastruktur wird benötigt?
  • Betriebsprozesse, Organisation und Kompetenzen: welche Anpassungen sind nötig?
  • IT-Systeme und -Tools: wie kann die Transformation digital unterstützt werden?
  • Sourcing: wie findet ihr Unternehmen geeignete Partner und Lieferanten?

Im Ergebnis bieten wir Ihnen ein auf das Unternehmen zugeschnittenes Konzept für den Umstieg auf die Elektromobilität sowie einen zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb großer E-Bus-Flotten. Sprechen Sie uns an!

Ländervergleiche – wieviel Elektromobilität im öffentlichen Verkehr?

Die folgende Tabelle zeigt einen starken Anstieg des Anteils von Elektrobussen im Linieneinsatz während den letzten 5 Jahren in den fünf Ländern:

Land

Anteil 2019

Anteil 2023

Quelle

Deutschland

3,1% 

11,3 %

VDV-Umfrage 2023

Frankreich

6,9%

10,7 %

Caisse des Dépôts

Schweiz

6,3%

9,7%

Swiss Public Transport

Österreich

5,9%

8,8%

Statistik Austria

Vereinigtes Königreich

4,6%

7,5%

UK Bus Industry Confederation

Die Anteile von Elektrobussen werden in den nächsten Jahren weiter zunehmen. Die Regierungen aller genannten Länder planen den Umstieg auf 100% elektrische Busse bei Neubeschaffungen ab 2025 (Frankreich), 2030 (Deutschland, Schweiz), beziehungsweise 2035 (Österreich, Vereinigtes Königreich).

Mit Elektrobussen in eine emissionsfreie Zukunft einsteigen

Elektrobusse bieten die Möglichkeit, den ÖPNV emissionsfrei zu gestalten. Die Umstellung von Diesel- auf Elektroantrieb bedeutet jedoch mehr als nur den Austausch des Antriebs: Es ist ein Systemwechsel, der neue Herausforderungen und Chancen mit sich bringt.

Die Umstellung auf Elektrobusse ist ein komplexer Prozess, der aber große Chancen bietet. Mit der richtigen Planung und Umsetzung können Verkehrsunternehmen den ÖPNV nachhaltiger und effizienter gestalten.

Kontaktieren Sie die E-Mobility-Experten des Unternehmens, um Unterstützung bei der Umstellung auf Elektrobusse zu erhalten.

Autoren

Thomas Haiz

Travel, Transport & Logistics Experte

Thomas Haiz ist diplomierter Betriebswirt und ein ausgewiesener Fachmann im öffentlichen Verkehr. Er begleitet Transformationen und entwickelt Digitalisierungsstrategien bei Verkehrsbetrieben oder Aufgabenträgern. Seit Jahren berät er Unternehmen zu emissionsfreien Flotten und Mobilitätsreformen wie dem automatisierten Fahren. Thomas arbeitet als Senior Manager bei Q_Perior und zeigt effiziente und resiliente Lösungen auf. Thomas agiert zudem als Referent zu Themen des automatisierten Fahrens, der e-Mobilität und Anwendungsfällen mit KI.

Dr. Philipp Elbert

Travel, Transport & Logistics Experte

Philipp Elbert hat an der ETH Zürich Maschineningenieurwissenschaften studiert. In seiner ebenfalls an der ETH Zürich absolvierten Doktorarbeit mit Fokus Fahrzeugtechnik hat Philipp Elbert optimierte Algorithmen für das Energiemanagement der Hybridfahrzeuge von Carrosserie Hess AG entworfen und patentiert. Seit 2018 unterstützt Philipp Elbert als Unternehmensberater Verkehrsunternehmen und Mobilitätsanbieter beim Umstieg auf nachhaltige Technologien.

SUSTAINABLE Travel, Transport and Logistics Mobilität Elektromobilität

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Uta Niendorf

Thomas Haiz

Senior Manager
thomas.haiz@wavestone.eu

Uta Niendorf

Dr. Philipp Elbert

Managing Consultant
philipp.elbert@wavestone.eu