2nd Life für Akkus Von der Antriebsbatterie im Stadtbus zum Energiespeicher für Straßenbahnen

In einem neuen Gleichrichter-Unterwerk der Üstra Hannoversche Verkehrsbetriebe entsteht ein stationärer Energiespeicher auf Basis von Batteriesystemen, die zuvor in vollelektrisch angetriebenen eCitaro-Stadtbussen im Einsatz waren.

Daimler Buses betrachtet im Rahmen seines Nachhaltigkeitsverständnisses den Lebenszyklus von Omnibussen und ihrer Batteriesysteme ganzheitlich. Gustav Tuschen, Leiter Entwicklung Daimler Buses: „Umwelt- und Ressourcenschonung ist das Hauptargument für unseren elektrisch angetriebenen Stadtbus eCitaro. Wir haben es gründlich überprüft: Sein CO₂-Fußabdruck ist über seine lange Lebensdauer hinweg erheblich günstiger als jener von konventionell angetriebenen Stadtbussen. Die Weiterverwendung seiner Batterien verbessert die Ökobilanz zusätzlich.“

Holger Elix, Leiter Infrastruktur bei der Üstra erläutert einen weiteren Aspekt: „Die Anschaffungskosten von Elektrobussen stellen eine besondere Herausforderung dar. Die stationäre Wiederverwendung der Batterien innerhalb des Verkehrsbetriebs kann perspektivisch zusätzliche Amortisationspfade schaffen und dadurch die Elektrifizierung des straßengebundenen ÖPNV weiter beschleunigen.“

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Batterien übernehmen in der Umweltbilanz von E-Fahrzeugen eine Schlüsselrolle. Jeder Nutzer eines Smartphones kennt das Phänomen: Ständiges Laden und Entladen stresst den Akku, früher oder später lässt seine Kapazität spürbar nach. Nicht anders bei vollelektrisch angetriebenen Stadtbussen. So endet die Einsatzzeit der Batterien mit NMC-Technologie im vollelektrisch angetriebenen Mercedes-Benz eCitaro nach rund fünf bis sechs Jahren bei einer Kapazität von etwa 80 Prozent. Danach ist die notwendige Reichweite der Stadtbusse nicht mehr gewährleistet.

Langes zweites Leben: Antriebsbatterien als Speicher eines Gleichrichter-Unterwerks

Der Lebenszyklus einer Batterie endet jedoch nicht zwangsläufig nach dem Betrieb in einem Fahrzeug. Im stationären Betrieb ist sie in der Regel noch voll einsatzfähig – Kapazitätsverluste spielen hier nur eine untergeordnete Rolle. Nach bestimmungsgemäßer Nutzung der Batterien im Fahrzeug, ist ein Betrieb im stationären Bereich für mehrere weitere Jahre möglich und erweitert damit deren wirtschaftlichen Nutzen und Umweltbilanz. Das Projekt GUW+ setzt deshalb auf die Nachnutzung von Batterien aus elektrischen Stadtbussen.

Das neue Gleichrichter-Unterwerk in Hannover soll zur Versorgung der Stadtbahnen und Elektrobusse der Üstra beitragen. Der Energiespeicher dient dabei als Puffer zur effizienten Nutzung der anfallenden Rekuperationsenergie im Rahmen des Stadtbahnbetriebs und ermöglicht dabei den Ausgleich von Lastspitzen, einen Weiterbetrieb bei Netzausfällen sowie die Versorgung der öffentlichen Ladeinfrastruktur. Der Pilotspeicher verfügt über eine Kapazität von rund 500 kWh und besteht aus rund 20 Batteriesystemen, die zuvor über tausende Kilometer im eCitaro für Erprobungsfahrten eingesetzt wurden.

Entwicklung und Umsetzung des Energiespeichers

Die Erweiterung eines klassischen Gleichrichter-Unterwerks um intelligente Funktionen wird im Rahmen des vom Bundesministerium für Verkehr und Infrastruktur (BMVI) geförderten Verbundprojekts GUW+ entwickelt und demonstriert. Neben dem Konsortialführer Alstom Transport Deutschland, Salzgitter, gehören dem Konsortium die Firmen Elpro, Berlin, und Motion Control and Power Electronics, Dresden, das Fraunhofer IVI in Dresden und die TU Dresden an. Daimler Buses unterstützt das Projekt als assoziierter Partner. Die Üstra ist als Demonstrationspartnerin an GUW+ beteiligt. Das 2019 gestartete Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren.

Mercedes-Benz Energy ist als Mercedes-Benz-Tochtergesellschaft für die Entwicklung von innovativen Energiespeicherlösungen verantwortlich. Der Fokus des Unternehmens liegt insbesondere auf Anwendungen aus dem Bereich 2nd-Life und Ersatzteilspeicher. Gemeinsam mit seinen Partnern hat das Unternehmen bereits drei Großspeicher mit insgesamt rund 50 MWh Energie aus automobilen Batteriesystemen an das deutsche Stromnetz gebracht. Der erste 2nd-Life-Batteriespeicher ging bereits im Oktober 2016 im westfälischen Lünen ans Netz.

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