Ladeinfrastruktur für Busse
Ohne Kühlung keine Schnellaufladung
Die Kühlung ist eine entscheidende Voraussetzung für den effektiven und zuverlässigen Betrieb von Schnellladestationen im Personennahverkehr.
Die Kühlung muss schlichtweg funktionieren, damit die Busse geladen werden können und einsatzbereit sind«, sagt Bastian Thiel, Sales Manager beim Kühltechnikspezialisten technotrans. Das gilt insbesondere für die Schnellladung.
Denn während im Depot abgestellte E-Busse über Nacht mehrere Stunden lang aufgeladen werden, befinden sich auf der Strecke Schnellladepunkte, die die Fahrzeuge in wenigen Minuten mit genug Strom für mehrere Kilometer versorgen.
»Dabei entsteht viel Wärme«, erklärt Andreas Stahl, Leiter Vertrieb von SBRS, die sich unter anderem auf schlüsselfertige Ladeinfrastrukturen spezialisiert hat. »Deshalb kommt es hier auf ein schlüssiges Kühlkonzept an.« Denn die in den Ladestationen eingesetzte Leistungselektronik erreicht bei konstanten Betriebstemperaturen die höchste Verfügbarkeit und die längste Lebensdauer.
Deshalb arbeitet SBRS auf diesem Gebiet mit der in Sassenberg ansässigen technotrans zusammen, einem Spezialisten rund um Flüssigkeiten-Technologien, der die Kühlung der Schnellladepunkte übernimmt. Für ein Projekt in Osnabrück lieferte technotrans 2017 die ersten Kühlsysteme für vier Schnellladepunkte auf der Fahrtstrecke der Busse und eine für eine Ladestation im Depot.
2019 erhielt das Unternehmen den Auftrag für weitere 16 Schnelllader zu 300 kW und 50 Depotlader zu 150 kW. Damit sind zum Ende des Jahres 2021 rund 80 Prozent der gesamten Fahrzeugflotte der Stadt Osnabrück batterieelektrisch unterwegs. Die Zusammenarbeit zwischen SBRS und technotrans erstreckt sich mittlerweile auf Projekte in mehr als 15 europäischen Städten von Brüssel bis Venedig.
Meist setzt SBRS in den Schnellladepunkten die Pantograf-Technologie ein. »Der Ladevorgang startet automatisch innerhalb von fünf bis zehn Sekunden, nachdem ein Bus am Schnellladepunkt eingefahren ist und den Pantografen kontaktiert hat – eine manuelle Aktivierung ist nicht notwendig«, sagt Stahl. Fahrzeug und Ladungselektronik bauen in dieser kurzen Zeit eine Kommunikation auf und tauschen im Rahmen eines Handshakes Leistungsparameter aus, beispielsweise den Batteriestatus. Dabei übermittelt das Batteriemanagementsystem die entsprechenden Anforderungen des Fahrzeugs an die Ladestation, die daraufhin die benötigte Leistung bereitstellt. Anschließend startet der Ladevorgang. Die Haltedauer des Busses insgesamt hängt vor allem vom jeweiligen Fahrzeugtyp, Batteriesystem und der Fahrtstrecke ab.
Maßgeschneiderte Kühlkonzepte
technotrans entwickelte für alle Projekte maßgeschneiderte Konzepte, die exakt auf die Anforderungen der SBRS zugeschnitten sind. Dass dabei zuweilen sehr spezifische Systeme gefragt sind, zeigt das Beispiel Düsseldorf. Hier installierte technotrans eine passive, flüssigkeitsbasierte Zentralkühlung, die ohne Einsatz eines Kompressors arbeitet. Das bedeutet, das Kühlmedium wird über eine Pumpe durch die Ladepunkte zirkuliert. Das Medium wird außerdem in einem Luft-Wasser-Wärmetauscher (also dem Rückkühler) gegen die Umgebungsluft gekühlt und fließt dann wieder zum Ladepunkt. Der Rückkühler befindet sich auf dem Dach eines kleinen Betonhäuschens, dessen Inneres zehn Ladepunkte und die Pumpen beherbergt. Alle Ladepunkte werden zentral über einen Rückkühler versorgt. Die Kühlleistung pro Ladepunkt beträgt rund 6,5 bis 13 kW.
- Ohne Kühlung keine Schnellaufladung
- Hohe Energieeffizienz, niedriges Geräuschniveau
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