Fragen & Antworten

Gegenüber konventionellen Dieselbussen haben Elektrobusse einige gewichtige Vorteile. Elektrobusse können gemäss dem aktuellen Stand der Technik im Vergleich zu konventionellen Dieselbusse nur einen Siebtel der Energie mit sich führen und müssen daher rationeller mit der verfügbaren Energie umgehen. Der Energieverbrauch für den Antrieb, Heizung und Klimaanlage konnte optimiert werden, so dass Elektrobusse mit der gleichen Energiemenge mehr als doppelt so weit fahren können, wie konventionelle Dieselbusse. Als Energieträger kommt Strom zum Einsatz, welcher beim RBS aus erneuerbaren Ressourcen stammt. Dadurch kann der Einsatz von fossilen Rohstoffen drastisch reduziert werden, wodurch gleichzeitig die Emissionen des klimaschädlichen Kohlendioxids sinkt. Nach Umstellung der gesamten Fahrzeugflotte spart der RBS gegenüber heute jährlich 1,1 Millionen Liter Dieseltreibstoff ein. Umgerechnet auf die Kohlendioxidemissionen bedeutet dies eine Einsparung von 3’400 Tonnen CO2 jährlich.

Neben den ökologischen Aspekten sind auch die Lärmemissionen und der Fahrkomfort herauszustreichen. Gerade in dichtbesiedelten Quartieren schont der Flüsterbetrieb die Nerven. Wer schon mit Elektrobussen gefahren ist, schätzt zudem den Vorteil der gleichmässigen Beschleunigung und Bremsverzögerung.

Die RBS-Fahrzeuge werden zum grössten Teil mit Dieselmotoren angetrieben (Stand April 2021). Über 80 Prozent der Flotte besteht zwar aus Bussen der neuesten Generation, welche die Euro-6-Abgasnorm einhalten. Trotz modernster Motorentechnik wird beim Verbrennungsprozess jedoch immer noch Kohlendioxid aus fossilen Energiequellen emittiert.

Der RBS verfolgt deshalb das Ziel, bis ins Jahr 2032 die Busflotte «Netz Worblaufen» (Linien 33 bis 48) auf alternative Antriebe umzustellen, damit die CO2-Emissionen nachhaltig reduziert werden können. In der RBS-Flottenstrategie wird der Transformationsprozess vorgezeichnet. Im Jahr 2032 soll der letzte Dieselbus bei einer Flotte von 31 Fahrzeugen im Netz Worblaufen ausgemustert werden.

Im Überlandnetz des RBS (Lyss-Münchenbuchsee-Solothurn) sind die gefahrenen Distanzen mit bis zu 680 km pro Tag sehr hoch, so dass erst in der übernächsten Fahrzeuggeneration (d.h. ab 2035) eine Elektrifizierung dieser Teilflotte von 13 Fahrzeugen realistisch ist.

Es gibt eine Vielzahl von alternativen Antriebsformen, welche je nach Einsatzgebiet und linienspezifischen Voraussetzungen Vor- oder Nachteile aufweisen. Um diese Frage zu beantworten hat der RBS im Jahr 2019 eine Studie in Auftrag gegeben, mit dem Ziel die geeignete Technologie fürs Busnetz zu finden. Aufgrund der Liniencharakteristika der Linien hat sich gezeigt, dass Ladestationen an den Endhalten (Gelegenheitsladung) nicht zielführend sind, sondern dass die Busse über Nacht oder während Betriebspausen im Depot nachgeladen werden müssen. Das Depotladesystem weist zudem Vorteile hinsichtlich der betrieblichen Flexibilität auf, zudem ist eine zentralisierte Ladestruktur einfacher zu überwachen und zu steuern. Aufgrund dieser Aspekte überwiegen auch die wirtschaftlichen Vorteile einer solchen Lösung.

Andere technische Lösungen, wie mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzellenbusse oder Biogas- oder Biodieselbusse wurden ebenfalls geprüft, aber aus Kostengründen oder Gründen der Verfügbarkeit (Biogas/Biodiesel) verworfen.

Mit der Einführung von Elektrobussen müssen zahlreiche Prozesse eines Busbetriebs angepasst werden. Den grössten Einfluss auf die Betriebsabläufe haben die Reichweite der Fahrzeuge und die Ladeprozesse. Depotlader erreichen beim aktuellen Stand der Technik Reichweiten von maximal rund 200 Kilometern. Konventionelle Dieselbusse bewältigen dagegen mit einer Tankfüllung (260 bis 300 Liter) im Linienbetrieb mehr als 800 Kilometer. Daher muss im Betrieb darauf geachtet werden, dass die maximalen Kilometerleistungen nicht überschritten werden. Falls die Tagesdistanzen überschritten werden, müssen zusätzliche Fahrzeuge eingesetzt werden oder an Endhaltestellen nachgeladen werden. Beides wirkt sich in der Regel nachteilig auf die Kosten aus. Zudem sind Elektrobusse inklusive der notwendigen Ladeinfrastruktur zum heutigen Zeitpunkt noch deutlich teurer als Dieselbusse. In Zukunft ist aber zu erwarten, dass sich die Reichweite wie auch die Beschaffungskosten positiv entwickeln.

Der Wechsel auf die Elektromobilität lässt sich nicht von heute auf morgen bewerkstelligen. Oft beginnt der Einstieg in die Elektromobilität mit einem Neubau einer Einstellhalle und der Werkstatt, da die bestehende Infrastruktur weder fürs Laden der Batterien noch für das Warten von Elektrobussen ausgelegt ist. So auch beim RBS: Da die Ausrüstung der bestehenden Einstellhalle mit der notwendigen Ladeinfrastruktur nicht möglich ist, muss für die erste Ausbauetappe der Flottenelektrifizierung bis 2025 für sieben Fahrzeuge ein Provisorium erstellt werden. Die Planung für eine neue, definitive Einstellhalle in Worblaufen ist bereits angelaufen. Diese wird aber erst gegen Ende des Jahrzehnts zur Verfügung stehen. Die Diesel-Fahrzeuge können zudem aus Kostengründen nicht vorzeitig aus dem Betrieb genommen werden. Sie haben eine Lebensdauer von bis zu 14 Jahren und müssen gemäss den Vorgaben der Besteller (Bund und Kanton) auf diesen Zeitraum abgeschrieben werden.

Eine Vielzahl von Studien beleuchten die Umweltaspekte von Diesel- und Elektrofahrzeugen. Die meisten Untersuchungen kommen zum gleichen Schluss: Die Herstellung von Elektrofahrzeugen ist aufgrund der Batterieherstellung aufwendiger und mit mehr Umweltnachteilen verbunden als herkömmliche Dieselbusse. Im Betrieb sind Elektrobusse hingegen deutlich ökologischer unterwegs, jedoch nur unter der Bedingung, dass der Strom aus erneuerbaren Ressourcen stammt. Über den gesamten Lebenszyklus eines Busses schwingt die Gesamtökobilanz eines Elektrobusses obenauf. In den nächsten Jahren geht der RBS davon aus, dass die nachteiligen Umweltauswirkungen bei der Herstellung der Batterien zusätzlich reduziert werden können. Der erste beim RBS eingesetzte Bus verfügt beispielsweise bereits über eine neue Batteriegeneration, der Feststoffbatterien resp. Lithium-Polymer-Batterien, welche keine Rohstoffe wie Kobalt, Nickel oder Mangan mehr benötigen und zudem aufgrund des festen Elektrolyts als brandunempfindlich gelten.

Beim RBS müssen zum heutigen Zeitpunkt für den Bahnbetrieb bereits heute grosse Mengen an elektrischer Energie aufgewendet werden. Pro Jahr konsumiert die Bahn 19.6 GWh an erneuerbarem Strom. Dagegen wird der Strombedarf des Busbetriebs deutlich kleiner ausfallen. Es ist davon auszugehen, dass der Strombedarf für die gesamte Busflotte rund 4.6 GWh pro Jahr betragen wird. Die Herausforderungen für die Strombranche werden bei der Zunahme der Elektromobilität in den kommenden Jahren zunehmen und sind nicht zu vernachlässigen. Die Erschliessung von zusätzlichen nachhaltigen Energiequellen und entsprechende Speichertechnologien werden notwendig werden, um dem steigenden Strombedarf gerecht zu werden.

Eine ganze Menge! Bei einem vollständig elektrischen Betrieb ohne fossile Zusatzheizung und einer Stromversorgung aus erneuerbaren Energien lassen sich nahezu 100 Prozent der durch den Dieselbus verursachten Treibhausgas- und Luftschadstoffe einsparen. Der Busbetrieb des RBS verbraucht jährlich 1,1 Millionen Liter Diesel, um das Fahrplanangebot ganzjährlich aufrechtzuerhalten. Unter Berücksichtigung der vorgelagerten Prozesse bei der Dieselherstellung werden jährlich rund 3’400 Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre emittiert. Da der Betrieb der Elektrobusse nur mit erneuerbarem Strom erfolgen wird, werden im Betrieb keine Klimagase mehr ausgestossen. Dadurch beträgt die Einsparung nach erfolgter Flottenelektrifizierung annähernd 3’400 Tonnen CO2. Damit die ersten Busse die notwendige Reichweite erzielen, werden die ersten Fahrzeuge noch über eine Dieselheizung verfügen.

Dies mutet tatsächlich wie ein Widerspruch an. Der Energiebedarf für die Heizung im Winter ist ein wesentlicher Energieverbrauchsfaktor. Heizen braucht generell viel Energie. Damit an kalten Tagen trotzdem die erforderlichen Distanzen von bis zu 200 Kilometern pro Tag zurückgelegt werden können, haben wir uns entschieden – zumindest bei den ersten Fahrzeugen – Busse mit einer Dieselheizung zu bestellen. Über das ganze Jahr betrachtet werden die CO2-Emissionen trotzdem massiv reduziert werden können.

Alternativen wären: Grösseres Batteriepaket auf dem Fahrzeug, was wiederum mehr Gewicht resp. mehr Stromverbraucht bedeutet, Plus die Beschaffungskosten wären höher – oder kühlere Temperaturen im Innenraum, bedeutet weniger Komfort für die Fahrgäste: Wenn nicht genügend Energie zum Heizen zur Verfügung steht, müsste zu Gunsten der Reichweite zweitweise aufs Heizen verzichtet werden.

An welchen Tagen die Dieselheizung eingesetzt werden muss, wird im Rahmen der Erprobungsphase analysiert und bewertet.

Biotreibstoffe weisen einen geringen Primärenergiebedarf auf, sofern diese aus biologischen Abfällen hergestellt werden. Wird Biomasse eigens für die Herstellung von Biotreibstoffen angebaut, sieht die Ökobilanz schlechter aus, zudem steht dies in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Nachteilig bei Biotreibstoffen sind die fehlenden Verbesserungen hinsichtlich den lokalen Luftschadstoffemissionen und beim Lärm im Vergleich zu Dieselbussen. Gegen Biotreibstoffe spricht auch die beschränkte Verfügbarkeit insbesondere für in der Schweiz hergestellte Biotreibstoffe. Man geht davon aus, dass Schweizer Biodiesel aus gebrauchtem Speiseöl nicht für alle ÖV-Busse in der Schweiz ausreichen würde.

Pilotbetriebe in den vergangenen Jahren haben gezeigt, dass Brennstoffzellen mittlerweile markttauglich sind. Allerdings ist die Wasserstoffherstellung mit hohen Kosten verbunden. Auch die Fahrzeuge sind deutlich teurer als Dieselbusse oder Batteriebusse, da in den Brennstoffzellenfahrzeugen neben der Batterie auch die Brennstoffzellen finanziell ins Gewicht fallen. Es ist davon auszugehen, dass Brennstoffzellenbusse längerfristig teurer sind, als Batteriebusse, weshalb es solche Fahrzeuge schwierig haben werden, sich am Markt zu behaupten. Ein weiterer Nachteil ist die Energieeffizienz von Brennstoffzellenbussen, welche mit Wasserstoff betrieben werden. Da bei der Herstellung und Komprimierung des Wasserstoffs viel Energie verloren geht, können wasserstoffbetriebene Brennstoffzellenbusse nur etwa 22 Prozent des ursprünglichen Stroms in Bewegungsenergie umwandeln. Im Vergleich dazu beträgt dieser Anteil bei Batteriebussen unter Abzug aller Verluste rund 53 Prozent. Batteriebusse sind also deutlich energieeffizienter.

Busse jeglicher Bauart müssen die gesetzlichen Brandschutzvorschriften erfüllen. Busbrände sind sehr selten und beim RBS ist zum Glück in seiner Geschichte noch nie ein Bus ausgebrannt. Aber ganz ausschliessen lässt sich ein Busbrand dennoch nicht. Deshalb kommen zum Teil Feuerlöschsysteme im Motorenraum und in den Einstellhallen zum Einsatz. Aktuell gibt es keinerlei Hinweise darauf, dass Elektrofahrzeuge mit oder ohne Unfalleinwirkung eher zum Brennen neigen als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Gerät ein Bus in Brand ist er jedoch – unabhängig davon, ob es sich um einen Diesel- oder Batteriebus handelt – schwierig zu löschen und die entstehenden Rauchgase stellen eine ernste Gefahr für die Gesundheit dar. Bei der Batterietechnologie gibt es ebenfalls Unterschiede. Feststoffbatterien, wie er beispielsweise beim Elektrobus des RBS verbaut ist, gelten als praktisch nicht brennbar, da keine Flüssigkeiten vorhanden sind, welche auslaufen und in Brand geraten können.

Je nach Batterietechnologie, Einsatzhäufigkeit und Belastung halten Batterien unterschiedlich lang. Das Spektrum reicht von sechs bis 14 Jahren, aber irgendwann ist die Batterie am Ende ihres Wirkens angelangt. Wir legen Wert darauf, dass die Batterien fachgerecht entsorgt und recycelt werden. Deshalb müssen die Fahrzeuglieferanten schon bei der Fahrzeugausschreibung ein Recyclingkonzept für die Batterien vorlegen.

Die Reichweite wird von einer Vielzahl von Einflussfaktoren bestimmt. Einen wichtigen Einfluss hat das Fahrpersonal. Je vorausschauender gefahren wird, desto weniger Energie wird verbraucht. Unser Fahrpersonal wird daher regelmässig nach den «Eco-drive»-Regeln geschult. Einen noch wichtigeren Effekt hat jedoch die Umgebungstemperatur: Die ideale Jahreszeit ist Frühling oder Herbst, da weder gekühlt noch geheizt werden muss. Erfahrungen zeigen, dass kalte Wintertage die Reichweite am deutlichsten reduzieren, da das Aufwärmen des Fahrgastraums ungefähr gleich viel Energie benötigt, wie der Antrieb.

Schliesslich ist auch noch das Einsatzgebiet massgebend für die Reichweite. Je dichter die Haltestellenabfolge ist, desto geringer wird die Reichweite. Häufige Brems- und Beschleunigungsvorgänge und häufiges Türöffnen (wodurch bspw. im Winter wieder kalte Luft nachströmt, welche aufgeheizt werden muss) benötigt mehr Energie.

Eher einen geringeren Einfluss hat die Topografie und das Mitführen der schweren Batterie. Elektrobusse sind schwerer als vergleichbare Dieselbusse, die Batterie allein kann bei einem Standardbus über drei Tonnen wiegen. Beim Beschleunigen und beim Bergauffahren, muss dadurch mehr Energie aufgewendet werden. Im Gegensatz zu reinen Dieselbussen können Elektrobusse jedoch die Bewegungs- und Lageenergie mittels Rekuperation zu einem grossen Teil wieder in die Batterie zurück speisen. Dadurch fallen nur die Umwandlungs- und die höheren Reibungsverluste durch das höhere Fahrzeugmasse ins Gewicht.

Mittlerweile bieten alle etablierten Bushersteller in ihrem Produktportfolio Elektrobusse an. Depotlader sind vor allem bei den zweiachsigen Standardbussen mit einer Länge von 12m Länge verbreitet. Gelenkbusse hingegen benötigen mehr Energie (insbesondere für Heizung und Klimaanlage, da der Fahrgastraum mehr Volumen hat). Deshalb finden diese Fahrzeuge momentan noch eher als Unterwegs-Lader Verbreitung. Bei Kleinbussen gibt es hingegen erst Nischenanbieter, welche solche Elektrobusse anbieten.

Welche Fahrzeuge beschafft werden, wird aufgrund einer Submission nach GATT/WTO ermittelt. Anhand von vordefinierten Beschaffungskriterien wird das geeignete Produkt ermittelt. In der Regel schreiben RBS und BSU gemeinsam aus, damit ein grösseres Ausschreibungspaket geschnürt werden kann und sich Synergien nutzen lassen. In der ersten Elektrobusausschreibung im Jahr 2019 hat sich der Lieferant Evobus (Schweiz) AG durchgesetzt, welcher dem Daimler-Konzern angehört. In der Ausschreibung 2021 werden Fahrzeuge von Scania beschafft.

Die Reichweite hängt von diversen Einflussgrössen ab. Bei der Fahrzeugausschreibung hat der RBS eine minimale Reichweite von 200 Kilometern verlangt. Bei optimalen Temperaturbedingungen werden die Fahrzeuge im Stadt-/Agglomerationsverkehr auch deutlich mehr als 200 Kilometer zurücklegen können. Dies ist aber nicht nötig, da in der Fahrzeugumlaufplanung darauf geachtet wird, dass die Fahrleistungen für die Elektrobusumläufe die 200 Kilometer nicht überschreiten.

Die Dauer des Ladevorgangs ist einerseits abhängig von der verfügbaren Ladeleistung und andererseits vom Batterietyp. Feststoffbatterien, wie sie beispielsweise bei Elektrobus des RBS verbaut sind, können nur maximal mit 80 kWh geladen werden. Ein kompletter Ladevorgang dauert somit zwischen fünf bis sechs Stunden. Grössere Ströme vertragen Hochleistungsbatterien, zu deren Gruppe beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien gehören. Diese vertragen Ladeleistungen von kurzzeitig bis zu 600 kW.

Die Lebensdauer einer Batterie ist einerseits abhängig von der eingesetzten Batterietechnologie, der Einsatzhäufigkeit und der Belastung. Da sich die Batterietechnologie laufend wandelt, sind Erfahrungswerte noch kaum verfügbar. Hochleistungsbatterien, welche mit hoher Ladeleistung geladen werden müssen, altern schneller und müssen nach 6 bis 8 Jahren ersetzt werden. Hochenergiebatterien werden langsamer geladen, was sich auch positiv auf die Lebensdauer auswirken dürfte. Man geht davon aus, dass solche Batterien während der Fahrzeugeinsatzdauer, d.h. zwischen 10 und 14 Jahren nicht mehr gewechselt werden müssen. Einzelne defekte Batteriezellen müssen allerdings auch während der Betriebszeit des Elektrobusses gewechselt werden.

Der Lärm eines Fahrzeugs äussert sich einerseits durch das Rollgeräusch und andererseits durch das Motorengeräusch. Da bei den Elektrobussen das Motorengeräusch deutlich leiser ist, als bei Verbrennungsmotoren ist der Betrieb, zumindest bei tiefen Geschwindigkeiten, deutlich tiefer. Bei höheren Geschwindigkeiten werden aber die Rollgeräusche dominant, so dass zwischen den verschiedenen Antriebsarten kaum mehr Unterschiede feststellbar sind. Da die Linienbusse eher mit tiefen Geschwindigkeiten unterwegs sind, wird sich der leisere Elektromotor insbesondere in dicht besiedelten Gebieten positiv bemerkbar machen. Unterschreitet der Geräuschpegel aber ein gewisses Mass, muss auch beim Linienbus ein Warngeräuschgenerator eingebaut werden. Beim ersten e-Bus des RBS ist ein solcher Warngeräuschgenerator nicht notwendig, da der gesetzliche Schwellenwert nicht unterschritten wird.

Die Fahrzeugkosten belaufen sich je nach Ausstattung und Fahrzeugtyp (Gelenkbus oder Normalbus) bis zu 1 Mio. CHF je Fahrzeug. Ein grosser Kostenfaktor ist dabei die Batterie, was auch der Grund dafür ist, dass Elektrobusse zurzeit noch deutlich mehr kosten als konventionelle Dieselbusse. Hinsichtlich der Ladeinfrastruktur ist für jeden Ladepunkt im Depot je nach installierter Ladeleistung bis zu CHF 100'000.- anzusetzen. Ein Streckenladepunkt ist mit überschlägigen CHF 500'000.- wesentlich kostenintensiver.

Bei den Unterhaltskosten von Elektrobussen fehlen noch spezifische Erfahrungswerte. Der RBS geht aber davon aus, dass diese längerfristig kleiner sind als bei Dieselbussen. Ebenfalls investiert werden muss in die Werkstattausrüstung, da Arbeiten an Hochvoltsystemen zusätzliche Werkzeuge erforderlich machen. Zudem muss das Fahr- und Werkstattpersonal auf die neuen Anforderungen geschult werden.

Damit der Betrieb bei einer grossen Anzahl an Elektrobussen effizient organisiert werden kann, braucht es elektrobusspezifische Erweiterungen von bestehenden Systemen (Leitsystem, Planungssysteme) oder zusätzliche Softwaresysteme (z.B. Lademanagementsystem, Betriebshofmanagementsystem), welche ebenfalls zusätzliche Aufwände generieren.

Mittelfristig ist aber zu erwarten, dass die Kosten für Fahrzeuge, Batterien und die Ladeinfrastruktur mit der zunehmenden Marktdurchdringung deutlich sinken werden und sich die Kosten für Batteriebusse den heutigen Marktpreisen von Dieselbussen annähern werden.

Da der Umstieg auf den Elektrobusbetrieb einmalige Investitionen erfordert, sind Fördergelder – zumindest in der Anfangsphase – unerlässlich. Den ersten Elektrobus konnte der RBS nur dank der finanziellen Unterstützung des Kantons (Beiträge an das Fahrzeug und an die Ladeinfrastruktur), der Gemeinde Ittigen (Beiträge an das Fahrzeug) und der Stiftung MyClimate (Beiträge an das Fahrzeug) beschaffen.

Auf Bundesebene sind ebenfalls Tendenzen im Gange, damit der Einstieg in die Elektromobilität finanziell gefördert und damit der Transformationsprozess beschleunigt werden kann.

Erfahrungswerte liegen beim RBS noch keine vor. Transportunternehmen, welche bereits erste Elektrobusse einsetzen, berichten von sinkenden jährlichen Betriebskosten im Vergleich zu Dieselbussen. Ein wesentlicher Anteil an den Betriebskosten macht die Batterie aus. Matchentscheidend hinsichtlich der Kosten wird die Einsatzdauer der Batterie sein. Langzeiterfahrungen werden aber erst in einigen Jahren vorhanden sein.

Der erste Elektrobus beim RBS wird in erster Priorität auf dem Ortsbus in Ittigen (Linie 43) eingesetzt. Um Erfahrungen zu sammeln, wird das Fahrzeug periodisch auch auf anderen Ittiger-Buslinien fahren. Der nächste Schritt in die klimafreundlichere Zukunft passiert im Jahr 2022 mit dem Einsatz von drei weiteren Elektrobussen mit hauptsächlichem Einsatz auf den Linien 38 (Schönbühl–Mattstetten–Bäriswil), 40 (Ittigen–Breitenrain-Bern), 41 (Zollikofen–Breitenrain-Bern) und 46/47 (Ortsbus Bolligen).

Ab 2024 ist der Einsatz von weiteren drei Elektro-Standardbussen geplant, welche ebenfalls auf diesen Linien verkehren werden.

Das e-Bus-Managementsystem überwacht die Ladevorgänge der Batterien und stellt sicher, dass die Fahrzeuge zum richtigen Zeitpunkt mit dem richtigen Ladezustand zum Einsatz bereitstehen. Erreicht der Ladezustand der Batterie ein kritisches Mass, wird die Mitarbeiterin oder der Mitarbeiter der RBS-Leitstelle einen Ersatzbus aufbieten und das Fahrpersonal im Elektrobus anweisen zurück zum Depot zu fahren, damit der Bus geladen werden kann.

Die Nachhaltigkeitsstrategie des RBS - angelehnt an das Pariser Klimaabkommen - hat das Ziel Treibhausgasemissionen zu senken. Ein Grossteil der CO2-Emissionen wird durch den Einsatz der Dieselbusse verursacht