Batterie-Oberleitungsbus
Ein Batterie-Oberleitungsbus (BOB) oder Hybrid-Oberleitungsbus (HO-Bus) ist ein Oberleitungsbus, der für Fahrten auf Strecken ohne Oberleitung leistungsstarke Traktionsbatterien aufweist. Im Gegensatz zu reinen Batteriebussen, die nur im Stillstand an Ladestationen laden können, können Batterie-Oberleitungsbusse immer dann laden, wenn ihre Stromabnehmer an die Oberleitung angelegt sind. Diese Technologie wird auch als In-Motion Charging (IMC) bezeichnet.[1] Durch die entfallenden Ladeaufenthalte werden im Idealfall weniger Umläufe benötigt.[2]
Das Konzept ist eine Weiterentwicklung des klassischen Oberleitungsbusses, wobei die Traktionsbatterien den früher üblichen (Diesel-)Hilfsantrieb beziehungsweise die Batterienotfahrt überflüssig machen. Während Hilfsantriebe üblicherweise eine geringere Leistung besitzen und nur für kurze Strecken genutzt werden, erbringen Batterie-Oberleitungsbusse auch im Batteriebetrieb die volle Leistung und können somit auch längere Strecken ohne Oberleitung zurücklegen.[3][2]
Batterie-Oberleitungsbusse werden weltweit eingesetzt und ermöglichen eine Ausweitung des elektrischen Betriebs ohne vergleichsweise teuren Infrastrukturausbau.
Terminologie
Der Begriff In-Motion Charging (IMC) wurde 2014 von Erik Lenz von Vossloh Kiepe (heute Kiepe Electric) während der trolley:motion-Konferenz in Hamburg als Markenkonzept eingeführt.[4] Die Terminologie sollte das Image von Obussen verbessern, indem ihr Hauptvorteil gegenüber Batteriebussen hervorgehoben wird: die Fähigkeit, Batterien während der Beförderung von Fahrgästen aufzuladen, wodurch Standzeiten zum Laden entfallen.
In Deutschland nutzen alle drei Betriebe, beginnend in Solingen, den Begriff Batterie-Oberleitungs-Bus. Teilweise wird auch Hybrid-Oberleitungsbus (HO-Bus) verwendet. Beim Oberleitungsbus Arnhem (Niederlande) wird das Konzept oft als Trolley 2.0 bezeichnet.
In Russland und den GUS-Staaten werden diese Fahrzeuge oft als Oberleitungsbus mit vergrößerter autonomer Reichweite oder dynamischer Ladung bezeichnet.[5]
Geschichte
Duo-Busse mit Verbrennungsmotor
Das Konzept eines Obusses, der auch abseits von Oberleitungen verkehren kann, geht auf die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts zurück. In den Vereinigten Staaten entwickelte die Public Service Company of New Jersey in Zusammenarbeit mit der Yellow Coach Manufacturing Company zwischen 1935 und 1948 sogenannte „All Service Vehicles“ (ASV). Dies waren Obusse, die bei Bedarf auch benzin-elektrisch abseits der Oberleitung fahren konnten.
Bevor leistungsfähige Lithium-Batterien ausgereift waren, wurde der Begriff Duo-Bus für Fahrzeuge verwendet, die sowohl Oberleitungen für den elektrischen Antrieb als auch einen vollwertigen Dieselmotor für den oberfleitungsfreien Betrieb nutzten. Nennenswerte Beispiele waren:
- Seattle: King County Metro setzte von 1990 bis 2005 speziell angefertigte Gelenkbusse von Breda im Downtown Seattle Transit Tunnel ein. Diese Fahrzeuge fuhren unterirdisch als Obus, um Schadstoff-Emissionen der Dieselmotoren im Tunnel zu vermeiden, und schalteten außerhalb auf Dieselbetrieb um.[6]
- Boston: Die Massachusetts Bay Transportation Authority (MBTA) setzte von 2004 bis 2023 Duo-Busse auf der Silver Line (Waterfront) ein. Ähnlich wie in Seattle wurde der elektrische Modus genutzt, um die Luftqualität in den Tunneln des Systems zu gewährleisten.[7] Sie wurden schließlich durch Hybrid- und Batteriebusse ersetzt.[8]
Ab den 1980er Jahren begannen einzelne Verkehrsbetriebe, Obusse mit Hilfsaggregaten – kleine Dieselmotoren oder Batterien – zu beschaffen, um – zum Beispiel bei der Umfahrung von Streckensperrungen – kurze Distanzen ohne Oberleitung zurückzulegen. Wichtige Anwender waren die San Francisco Municipal Railway beim Oberleitungsbus San Francisco, TransLink beim Oberleitungsbus Vancouver und Peking. Solche Fahrzeuge gelten im Allgemeinen nicht als Duo-Busse, sind aber Vorläufer der IMC-Technologie.
Übergang zu IMC
Mit der Entwicklung der Batterietechnologie, insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulatoren, verlagerte sich der Fokus von Diesel-Hilfsaggregaten auf rein elektrische Antriebe. In Shanghai begannen 2006 Experimente mit „Kondensator-Energiespeicher“-Bussen, die an Haltestellen luden. In den 2010er Jahren wurde das „TROLLEY-Projekt“ in Mitteleuropa ins Leben gerufen, um nachhaltige Obus-Strategien zu fördern. Durch Batterie-Obusse können Linien ohne den Bau zusätzlicher Oberleitungen verlängert werden.[9] 2018 stellte Solaris Bus & Coach den „Trollino 24“ vor, einen 24 Meter langen Doppelgelenk-IMC-Obus für aufkommensstarke Linien.[10]
Technik
Batterie-Obusse sind mit einer leistungsstarken Traktionsbatterie ausgestattet, die an die spezifischen Anforderungen der Strecke angepasst ist.
- Laden: Das Laden erfolgt während der Fahrt unter vorhandenen Oberleitungen. Die Stromübertragung kann eine Leistung von bis zu 500 kW erreichen.[11]
- Reichweite: Moderne Einheiten können erhebliche Strecken ohne Oberleitung zurücklegen, oft mehr als 15 km.[12]
- Vorteile: Im Gegensatz zu Batteriebussen benötigt die IMC-Technologie keine langen Ladestopps an Endhaltestellen oder den Bau von Ladestationen im öffentlichen Raum.[13] Es ermöglicht die Elektrifizierung von Omnibuslinien durch die Verlängerung bestehender Obus-Linien.
Vergleich mit Batteriebussen
| Merkmal | Depotladung (ONC) | Gelegenheitsladung (OC) | In-Motion Charging (IMC) |
|---|---|---|---|
| Lademethode | Langsames Laden im Depot (über Nacht) | Schnelles Laden an bestimmten Haltestellen | Laden während der Fahrt unter Oberleitungen |
| Infrastruktur | Hochleistungs-Netzanschluss im Depot | Ladestationen an Haltestellen/Endpunkten | Obus-Fahrleitungen |
| Ausfallzeit | 4–10 Stunden (im Depot) | 0,5–25 Minuten (an Haltestellen) | Keine (Laden während der Fahrt) |
| Batteriegröße | groß | mittel | mittel/klein |
| Netzbelastung | Lastspitze in der Nacht | Hohe Lastspitzen beim Schnellladen | Verteilte Last über den Tag |
Automatisches An- und Abdrahten
Eine wichtige Eigenschaft von Batterie-Oberleitungsbussen ist die Fähigkeit, stets automatisch vom Oberleitungs- in den Batteriebetrieb zu wechseln. Umgekehrt sind für den Wechsel Einfädeltrichter erforderlich. Bei älteren Systemen, oder wenn keine Einfädeltrichter vorhanden sind, werden die Stromabnehmerstangen hingegen manuell mit den Fangseilen am Heck bedient.
- Abdrahten: Der Fahrer kann die Stromabnehmerstangen an jeder beliebigen Stelle einziehen, vereinzelt auch während der Fahrt. Pneumatische oder hydraulische Systeme ziehen die Stangen in eine verriegelte Position auf dem Dach.
- Andrahten: Um die Stangen wieder anzulegen, hält das Fahrzeug unterhalb eines Einfädeltrichters. Dort lässt der Fahrer die Stangen automatisch anheben; die Trichter führen die Schleifstücke zu den Fahrdrähten.
Beispiele für diese Infrastruktur im Betrieb sind:
- Solingen: Das automatische Andrahten findet an bestimmten Haltestellen wie Burg Seilbahn und dem Busbahnhof Aufderhöhe statt, wo Einfädeltrichter installiert wurden, um die Erweiterung des Netzes ohne durchgehende Oberleitung zu ermöglichen.[14]
- Zürich: Fahrzeuge auf Linien wie der 83 nutzen Einfädeltrichter, um sich nach einer Batteriefahrt über komplexe Kreuzungen wie den Albisriederplatz wieder anzudrahten.[15]
- Neapel: Das System verwendet Vorrichtungen, die lokal als tegolini (kleine Ziegel) bekannt sind, um die Stangen auf die Fahrdrähte zu führen, nachdem der automatische Hebemechanismus aktiviert wurde.[16]
Implementierungsstrategien und Betriebsmodelle
Es gibt zwei grundlegend unterschiedliche Ansätze zur Implementierung von IMC, je nachdem, ob eine Stadt bereits über ein O-Bus-Netz verfügt oder nicht.
Bestehende Oberleitungsnetze
Linienverlängerung
Dies ist der häufigste Einstiegspunkt für die IMC-Technologie. Verkehrsbetriebe nutzen bestehende Oberleitungsnetze, um das Fahrzeug aufzuladen, und senken dann die Stangen, um den Dienst in neue Stadtteile, Vororte oder Siedlungen auszudehnen, in denen die Installation von Oberleitungen schwierig oder zu teuer ist.
- Arnhem: Im Rahmen der Initiative „Trolley 2.0“ nutzt die niederländische Stadt IMC, um die Reichweite ihrer O-Busse zu erweitern, ohne neue Infrastruktur außerhalb des Stadtkerns bauen zu müssen.
- Bobruisk: 2023 wurde die Linie 4 mit IMC-Technologie eingeführt, um ein neues Wohngebiet zu erschließen. Die O-Busse laden sich während der Fahrt im Oberleitungsnetz auf und wechseln anschließend in den Batteriemodus, um die nicht elektrifizierte Schleife im neuen Wohngebiet zu befahren.[17]
- Gdynia: Der Betreiber nutzt IMC, um die Linien in Gebiete zu verlängern, die zuvor aufgrund fehlender Oberleitungen nicht mit elektrischen Verkehrsmitteln erreichbar waren.[2][18]
Ersatz von Dieselbussen
Bei diesem Modell identifizieren Betreiber Dieselbuslinien, die sich erheblich mit bestehenden Obus-Oberleitungen überschneiden. Durch die Umstellung dieser Linien auf Batterie-Obusse können die Busse den gemeinsamen Streckenabschnitt unter der Oberleitung befahren (und dabei die Batterie laden) und den anschließenden oberleitungslosen Abschnitt ebenfalls elektrisch zurücklegen.
- Peking: Zwischen 2015 und 2016 wurden mehrere BRT-Linien von Diesel auf Batterie-Oberleitungsbusse umgestellt.[19]
- Minsk: Die Stadt ersetzte mehrere Dieselbuslinien durch IMC-Obusse, um die umfangreiche bestehende Infrastruktur zu nutzen.[20]
Wieder-Elektrifizierung und neue Systeme
Einige Städte, die ihre O-Busse früher aufgegeben hatten, kehren über IMC zur Technologie zurück, da sie weniger visuellen Eingriff (weniger Oberleitungen) und geringere Investitionskosten als traditionelle Systeme erfordert.
- Prag: Nach dem Abbau des ursprünglichen Netzes im Jahr 1972 begann Prag 2017 mit der Wieder-Elektrifizierung nach dem IMC-Modell. Oberleitungen werden nur an steilen Hängen (wo der Energieverbrauch am höchsten ist) und an Ladezentren installiert, während der Rest der Strecke im Batteriemodus gefahren wird. Diese Strategie wurde genutzt, um die Buslinie zum Flughafen (Linie 59) mit hochkapazitiven, doppelgelenkigen IMC-Bussen zu elektrifizieren.[21]
- Şanlıurfa: Das im April 2023 eröffnete System ist Teil der modernen „Trambus“-Systeme in der Türkei, die leistungsfähige Batterie-Oberleitungsbusse nutzen.[22]
Bus Rapid Transit (BRT)
Batterie-Oberleitungsbusse können auch von BRT-Systemen (Bus Rapid Transit) genutzt werden. Auf der BRT-Strecke sind dabei in der Regel Oberleitungen angebracht, während Teilstrecken außerhalb des Korridors im Batteriebetrieb gefahren werden.
- Marrakesch, Marokko: 2017 eröffnete Marrakesch ein BRT-System mit Obussen. Der 8 km lange Korridor verfügt nur über 3 km Oberleitung, sodass die Fahrzeuge den größten Teil der Strecke im Batteriemodus zurücklegen.[23]
- Mexiko-Stadt: Die Stadt hat eine Erneuerung des Oberleitungsbusnetzes mit der Einführung hunderter Yutong-Batterie-Obussen durchgeführt. Eine Besonderheit sind BRT-Strecken, die zu großen Teilen auf einem Viadukt geführt werden. Beispielsweise führt die 2025 eröffnete Linie 11 über einen 7,2 Kilometer langen Viadukt.[24][25]
- Pescara: Die „Filovia di Pescara“ (Linie V1) verbindet Pescara mit Montesilvano über eine weitgehend eigene Trasse (BRT). Das System wurde speziell für den IMC-Betrieb konzipiert: Etwa 75 % der 8,15 km langen Strecke sind mit Oberleitungen zum Laden ausgestattet, während die Endhaltestellen oberleitungsfrei sind und im Batteriemodus befahren werden.[26]
Weltweite Verbreitung
Deutschland
- Solingen: Die Stadtwerke Solingen (SWS) testeten ab Juni 2018 vier „Batterie-Oberleitungs-Busse“ (BOB) von Solaris und Kiepe Electric. Diese Fahrzeuge ermöglichten die Umstellung von Diesel- auf Elektrolinien. Der offizielle elektrische Betrieb auf der Linie 695 begann am 31. Oktober 2019.[27] Bis Anfang 2024 wurden weitere Linien umgestellt und am Busbahnhof Aufderhöhe Ladestationen für Zwischenladungen installiert.[14]
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Der „BOB“ auf dem Gelände der Stadtwerke Solingen während seiner Jungfernfahrt (2018)
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Steuereinheiten und Batterie
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Zentrale Steuerung zum Ein- und Ausschalten
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Betriebsartenauswahl (600 V = Oberleitung)
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Fahrerplatz
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Leistungsanzeige unter Volllast
- Esslingen am Neckar: Mit Ende 2015 neu beschafften Fahrzeugen integrierte Esslingen im Mai 2016 die Buslinie 113 in das Obus-Netz, ohne neue Oberleitungen zu bauen. Die Wagen wechseln in den Batteriemodus, um den Stadtteil Berkheim zu bedienen.[28] Die Stadt plant, das städtische Busnetz bis 2040 vollständig auf elektrischen Betrieb umzustellen.[29]
- Eberswalde setzt ebenfalls Batterie-Oberleitungsbusse ein.
- Andere Städte: 2020 kündigte Berlin Pläne für ein neues Obus-System mit 190 Batterie-Obussen an,[30] die jedoch Anfang 2023 zugunsten reiner Batteriebusse verworfen wurden.[31] Für den neu einzuführenden Betrieb in Marburg wird ebenfalls mit Batterie-Obussen geplant.
Übriges Europa
- Schweiz: Zürich und Genf betreiben umfangreiche Netze.
- Tschechien: Städte wie Prag, Pilsen und Ostrava haben Batterie-O-Busse integriert, um Linien in oberleitungsfreie Gebiete zu verlängern.[32]
- Italien: Mailand modernisiert seine Flotte schrittweise mit IMC-Fahrzeugen, um Streckenabschnitte ohne Oberleitung zu befahren. Auch in Lecce, Rimini und Pescara wird die Technologie eingesetzt.
- Russland und Belarus: Sankt Petersburg startete 2017 eine große Initiative, um das Netz ohne den Bau neuer Oberleitungen zu erweitern. Auch in Städten wie Nowosibirsk, Krasnodar und Chabarowsk sowie in Minsk, Homel und Bobruisk werden IMC-Fahrzeuge eingesetzt.
Asien
- China: Peking und Shanghai betreiben umfangreiche Flotten von Batterie-O-Bussen.
Nord- und Südamerika
- USA und Kanada: San Francisco, Seattle und Dayton betreiben große Flotten von O-Bussen mit Batterie-Fahrmöglichkeit. Auch Vancouver nutzt diese Systeme.
- Mexiko: Mexiko-Stadt hat sein O-Bus-Netz massiv ausgebaut und setzt dabei auf Yutong-Batterie-O-Busse.[33]
Hersteller
Zu den bedeutendsten Herstellern von IMC-Bussen und Antriebssystemen gehören:
- Kiepe Electric (Deutschland/USA) – Liefert elektrische Systeme für Fahrgestellhersteller.
- Solaris Bus & Coach (Polen) – Produziert die Trollino-Serie, einschließlich der 24-Meter-Doppelgelenkversion.
- Carrosserie Hess (Schweiz) – Produziert die lighTram-Serie.
- Van Hool (Belgien) – Produziert die Exqui.City-Serie.
- BKM Holding (Belarus) – Produziert die Serien 32100D und Olgerd.
- MAZ (Belarus) – Produziert die MAZ-203T-Serie.
- PC Transport Systems (Russland) – Produziert die Admiral-Serie.
- Yutong (China).
Einzelnachweise
- ↑ Beate Müller, Gereon Meyer: Towards User-Centric Transport in Europe 2: Enablers of Inclusive, Seamless and Sustainable Mobility. Springer Nature, 2020, ISBN 978-3-03038028-1 (englisch, google.de).
- ↑ a b c Mikołaj Bartłomiejczyk, Marcin Połom: Possibilities for Developing Electromobility by Using Autonomously Powered Trolleybuses Based on the Example of Gdynia. In: Energies. Band 14, Nr. 10, 20. Mai 2021, S. 2971, doi:10.3390/en14102971 (englisch, mdpi.com).
- ↑ Corneliu Marinescu, C. Visser, M. Tabakovic: An Adaptive Battery Charging Method for the Electrification of Diesel or CNG Buses as In-Motion-Charging Trolleybuses. In: IEEE Transactions on Transportation Electrification. Band 9, Nr. 3, September 2023, S. 4531–4540, doi:10.1109/TTE.2023.3241571 (englisch, ieee.org).
- ↑ Hamburg 2014 – trolley:motion. Abgerufen am 2. September 2025.
- ↑ Сергей Корольков: Электробус – технические особенности вариантов исполнения. (PDF) In: Mosgortrans. 8. September 2017, archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 8. Mai 2019; abgerufen am 23. Januar 2022 (russisch).
- ↑ Metro Online: Downtown Seattle Transit Tunnel and Changing Bus Technology. King County Metro, 14. Dezember 2007, abgerufen am 13. Juli 2010 (englisch).
- ↑ Duncan Allen: MBTA Silver Line. In: nycsubway.org. 2005, abgerufen am 13. Juli 2010 (englisch).
- ↑ NETransit: MBTA Vehicle Inventory Main Page. In: roster.transithistory.org. Abgerufen am 17. Januar 2024 (englisch).
- ↑ R. Caleferu, C. Marinescu: A Review of the Key Technical and Non-Technical Challenges for Sustainable Transportation Electrification: A Case for Urban Catenary Buses. In: 2022 IEEE 20th International Power Electronics and Motion Control Conference (PEMC). September 2022, doi:10.1109/PEMC51159.2022.9962840 (englisch, ieee.org).
- ↑ Solaris baut einen Doppel-Gelenkbus mit 24 Metern Länge. Vision Mobility, 30. Januar 2018, abgerufen am 5. Dezember 2025.
- ↑ IMC500 / e-Bus mit In Motion Charging (IMC®). Abgerufen am 27. September 2024.
- ↑ 上海无轨电车"复兴":全换成新型辫子车 车辆增加两倍-无轨电车 辫子 高油价时代 混搭 上海公交-上海频道-东方网. In: sh.eastday.com. Abgerufen am 6. Juni 2020 (chinesisch).
- ↑ M. Bartlomiejczyk, L. Jarzebowicz: Practical application of in motion charging: Trolleybuses service on bus lines. In: 2017 18th International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE). Mai 2017, doi:10.1109/EPE.2017.7967239 (englisch, ieee.org).
- ↑ a b Martin Oberpriller: Linien 685 und 686 werden verlängert: Stadtwerke Solingen kündigen Änderungen im Busverkehr an. 6. Januar 2024, abgerufen am 15. Februar 2024.
- ↑ Der Umbau des Albisriederplatzes führt zu regelmäßigen Batteriebetrieb. In: trolleymotion.eu. Archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 3. Januar 2016; abgerufen am 3. Januar 2016.
- ↑ Eduardo Bevere, Gerardo Chiaro, Andrea Cozzolino: Storia dei trasporti urbani di Napoli e delle linee interurbane gestite dalla SATN, dalle Tramvie di Capodimonte e dalle aziende municipalizzate. Volume primo - l'evoluzione storica. Calosci, Cortona (AR) 1998, ISBN 88-7785-145-7 (italienisch).
- ↑ С 17 апреля в Бобруйске будет запущен в тестовом режиме новый маршрут движения троллейбуса №4. Abgerufen am 14. April 2023 (russisch).
- ↑ Od poniedziałku trolejbus nr 31 jedzie do ERGO ARENY. Gdynia Nasze Miasto, 28. September 2018, abgerufen am 23. April 2020 (polnisch).
- ↑ Marcus Wong: Battery powered trolleybuses in Beijing. In: Checkerboard Hill. 5. Februar 2019, abgerufen am 6. Juni 2020 (amerikanisches Englisch).
- ↑ С 1 марта в Минске изменяются некоторые маршруты городского транспорта. Archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 31. August 2022; abgerufen am 31. August 2022 (russisch).
- ↑ Na letiště nejdelším trolejbusem v ČR. Abgerufen am 6. März 2024 (tschechisch).
- ↑ Troleybüslerin halka açık şekilde (katenersiz olarak) 63 hattında denetilmesi. Şanlıurfa Büyükşehir Belediyesi, 15. Dezember 2022, abgerufen am 12. Februar 2025 (türkisch).
- ↑ Marokko: Marrakech trolleybus disaster. In: in-motion.me. Archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 18. August 2022; abgerufen am 5. Dezember 2025 (englisch).
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- ↑ Gobierno CDMX y Edo Méx construirán Trolebús Santa Martha-Chalco. In: 24 Horas. 24. Oktober 2021, abgerufen am 11. Dezember 2021 (spanisch).
- ↑ Redazione: La Verde di TUA, riparte la filovia tra Pescara e Montesilvano. In: AUTOBUS Web - La rivista del trasporto pubblico in Italia. 10. September 2025, abgerufen am 19. September 2025 (italienisch).
- ↑ Andreas Tews: BOBs haben in Solingen die Linie 695 übernommen. In: Solinger Tageblatt. 1. November 2019, abgerufen am 14. November 2019.
- ↑ J. Lehmann: Esslingen [DE] - Erster Batterie-/Obus eingetroffen. In: City-News Archiv. trolley:motion, 7. Dezember 2015, abgerufen am 30. November 2021.
- ↑ 2022-2024/25 - 100 Prozent Elektromobilität. Stadt Esslingen am Neckar, abgerufen am 20. März 2025.
- ↑ BVG Berlin plans implementation of hybrid trolleybuses. In: Urban Transport Magazine. 3. März 2020, abgerufen am 5. Dezember 2025 (englisch).
- ↑ Peter Neumann: Aus für die Strippe: Durch Berlin werden keine O-Busse mehr fahren. In: Berliner Zeitung. 23. Januar 2023, abgerufen am 30. Juli 2023.
- ↑ Martin Harák: Hybrid trolleybuses in the Czech Republic. In: Urban Transport Magazine. 13. Oktober 2019, abgerufen am 5. Dezember 2025 (englisch).
- ↑ Mario: Yutong: the Chinese leader on worldwide expansion (as electric buses gain ground). In: Sustainable Bus. 11. Mai 2020, abgerufen am 6. Juni 2020 (amerikanisches Englisch).