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Oct 20, 2023

Daimler stellt den Mercedes eCitaro Brennstoffzelle offiziell vor

Daimler Buses stellte seinen ersten serienmäßigen Elektrobus mit Brennstoffzelle vor

Daimler Buses stellte bei der Präsentation der eCitaro-Brennstoffzelle auf dem Global Public Transport Summit seinen ersten serienmäßigen Elektrobus mit Brennstoffzelle als Range Extender vor. Der Start der Serienproduktion des eCitaro Brennstoffzelle fällt mit der Messepremiere zusammen.

Erste Eckdaten zum Antrieb der neuen eCitaro-Variante lieferte Daimler Buses bereits Ende Mai, als bekannt wurde, dass der eCitaro Brennstoffzelle die Lithium-Ionen-Batterien der dritten Generation von Mercedes-Benz mit einer Brennstoffzelle als Baureihe kombinieren wird Verlängerung. Als Solobus erhält das Modell drei Batteriepakete mit einer Gesamtkapazität von 294 kWh. Als Gelenkbus gibt es drei oder vier Pakete mit einer kumulierten Kapazität von bis zu 392 kWh. In beiden Fällen leistet die Brennstoffzelle 60 kW und stammt von Toyota.

Daimler Buses gibt für den Range-Extender-Gelenkbus eine Reichweite von bis zu 350 Kilometern und für den Solobus von bis zu 400 Kilometern an. Angesichts dieser Reichweiten ist der eCitaro Brennstoffzelle nicht für die Zwischenladung auf der Strecke, sondern für die reine Depotladung per Steckdose mit bis zu 150 kW ausgelegt. Es sei „die ideale Ergänzung für Verkehrsunternehmen mit bestehender batterieelektrischer Flotte, die ihre langen Strecken ohne Nachladen und ohne den Einsatz zusätzlicher Busse bewältigen wollen“. Für die Nutzung des Range Extenders wird natürlich auch eine Wasserstoffquelle benötigt. Mehr dazu weiter unten.

Zum Serienstart gibt Daimler Buses an, dass die Gelenkbusversion ab der Messepremiere jederzeit bestellbar sei. Angaben zum Marktdebüt des Solobusses macht der Hersteller noch nicht, Preise nennt der Bushersteller ebenfalls nicht.

Stattdessen gibt Daimler Buses einen detaillierten Einblick in die Karosserie der neuen eCitaro-Variante. Es sei eine bewusste Entscheidung gewesen, sich bei den „Kombinationsmöglichkeiten“ für ein Antriebssystem mit großer Batteriekapazität und einer kompakten Brennstoffzelle zu entscheiden, erklärt der Hersteller und weist unter anderem darauf hin, dass als Kraftstoff Strom aus dem Netz zur Verfügung stehen werde in absehbarer Zeit deutlich günstiger sein als Wasserstoff. Die Brennstoffzelle des eCitaro Brennstoffzelle dient daher nicht als Hauptenergiequelle, sondern dient lediglich der Reichweitenverlängerung.

Bei der Brennstoffzelle selbst gibt Daimler Buses nun an, dass es sich um ein „erprobtes Modul“ handele – und zwar um eine Toyota-Brennstoffzelle der zweiten Generation in Heavy-Duty-Ausführung mit einer maximalen Leistung von 60 kW. In der eCitaro-Brennstoffzelle soll sie im Bestpunktbereich bei rund 20 kW betrieben werden und in einem Spannungsbereich von 400 bis 750 Volt arbeiten. Aufgrund seiner flachen und kompakten Bauweise wird das Brennstoffzellenmodul auf dem Dach montiert. Das rund 240 Kilogramm schwere Modul ist beim Solobus knapp hinter der Vorderachse und beim Gelenkbus auf dem Dach des Hinterwagens platziert.

Der Hersteller gibt an, dass das Modul im Einsatz als Range Extender eine Lebensdauer von rund 40.000 Stunden hat, was einer Lebensdauer von sieben bis zehn Jahren entsprechen dürfte. Das Modul erhält seinen Wasserstoff (gasförmig und mit einem Druck von 350 bar) aus Typ 4-Tanks mit einem Fassungsvermögen von jeweils 5 kg, die ebenfalls auf dem Dach montiert sind. Der Solobus verfügt über fünf Tanks mit einem Fassungsvermögen von 25 Kilogramm H2, der Gelenkbus über sechs oder sieben Tanks mit 30 oder 35 Kilogramm H2. Die Betankung erfolgt in Fahrtrichtung rechts oberhalb der zweiten Achse. Zur Betankung gibt das Unternehmen an: „Unter optimalen Bedingungen und abhängig von der Betankungsinfrastruktur beträgt die Betankungszeit im Solobus beispielsweise etwa zehn Minuten.“

Der Hauptenergiespeicher an Bord sind natürlich die NMC-Batteriepakete (Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid). Das Zusammenspiel der beiden Systeme wird durch eine intelligente Steuerung geregelt, wobei Verkehrsbetreiber zwischen zwei verschiedenen Betriebsmodi wählen können: Im Modus „Maximale Reichweite“ werden sowohl Batterieladung als auch Wasserstoff maximal ausgenutzt. Die Brennstoffzelle arbeitet immer im effizientesten Betriebsbereich. Im Modus „Minimaler H2-Verbrauch“ hingegen liefert die Batterie den Großteil der Energie für den Antrieb und die Nebenverbraucher. Die Brennstoffzelle liefert nur so viel Energie, wie nötig ist, um die zuvor eingestellte Reichweite zu erreichen.

Der eCitaro mit Brennstoffzelle basiert weitgehend auf dem batterieelektrischen eCitaro. „Obwohl umfangreiche Anpassungsmaßnahmen notwendig waren, war keine komplette Neukonstruktion erforderlich“, schreibt Daimler Buses. Auch die Range-Extender-Variante übernimmt den ZF-Achsantrieb, der im Solobus 125 kW und 485 Nm leistet. In der Gelenkbus-Variante sind optional zwei elektrische Achsen mit je 125 kW an Bord. Die Aufteilung des Fahrgastraums und auch des Fahrercockpits entsprechen den bekannten Modellen des eCitaro. Einzige Ausnahme: Der Busfahrer bekommt im Armaturenbrett statt des üblichen Drehzahlmessers einen Leistungsmesser für den Energiefluss der Brennstoffzelle des eCitaro G und eine weitere Anzeige mit dem prozentualen Füllstand der Wasserstofftanks.

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An anderen Stellen gibt es große Unterschiede: So ist beispielsweise die Software einzelner Steuergeräte beim eCitaro Brennstoffzelle neu. Dies betrifft unter anderem die Wärmekontrolle. Die neue Variante kann somit die Abwärme der Brennstoffzelle zur Beheizung des Fahrzeuginnenraums nutzen. „Wie beim batterieelektrischen eCitaro setzt Daimler Buses auch beim eCitaro Brennstoffzelle auf die Kompaktklimaanlage mit Wärmepumpe, allerdings mit dem Kältemittel R134a. In Kombination mit der Abwärme der Brennstoffzelle wird dadurch ein höherer Wirkungsgrad erreicht.“ bei niedrigen Temperaturen sogar im Vergleich zur CO2-Klimaanlage des eCitaro. Die Abwärme der Brennstoffzelle kann auch zur Temperaturregelung der Batterien genutzt werden“, erklärt der Hersteller.

Ein weiterer Pluspunkt ist, dass der eCitaro Brennstoffzelle dank der Gewichtsverteilung von Batterien, Brennstoffzellen und Wasserstofftanks eine hohe Anzahl an Passagieren befördern kann. Ein dreitüriger Gelenkbus mit einer angetriebenen Achse, drei Batteriepaketen und sieben Wasserstofftanks soll rund 128 Fahrgastsitze bieten.

Daimler Buses erhielt im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) 3,3 Millionen Euro Fördermittel für die Entwicklung der Range-Extender-Technologie. Neben den technischen Aspekten führt Daimler Buses mit der neuen Modellvariante auch neue digitale Dienste ein. Im Mittelpunkt steht dabei die virtuelle Datenschnittstelle TiGR, die eine wichtige Rolle bei der Datenintegration in die individuelle Software beim Kunden spielen soll. Nach Angaben des Unternehmens bietet TiGR als einer der ersten Fahrzeughersteller in Europa eine nach dem einheitlichen, internationalen ITxPT-Standard zertifizierte Datenschnittstelle zur Fernbusüberwachung an.

Mit Berichterstattung von Cora Werwitzke, Frankreich.

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