Weltpremiere: Mercedes-Benz Citaro hybrid – der Hybridbus, der sich rechnet

  • Bis zu 8,5 Prozent geringerer Verbrauch, schnelle Amortisation
  • Unkomplizierte Antriebstechnik unterstützt den Verbrennungsmotor
  • Niedriges Gewicht, geringer Bauraum, Höhe weitestgehend unverändert
  • Bewährte Komponenten aus Omnibus, Pkw und Truck
  • Breites Modellprogramm des Citaro hybrid

Mit dem Citaro hybrid schlägt Mercedes-Benz ein neues Antriebskapitel für Stadtbusse auf. Weltweit erstmals wird Hybridtechnik nicht für eigenstän­dige Modelle, sondern als Sonderausstattung für eine außergewöhnlich breite Palette von Stadtbussen mit Diesel- und Gasmotor angeboten. Auf diese Weise profitieren zahlreiche Modelle von seinen Vorzügen: Der Citaro hybrid senkt zusammen mit der ebenfalls neuen elektrohydraulischen Lenkung den Kraftstoffverbrauch des bekannt effizienten Citaro nochmals um bis zu 8,5 Prozent, abhängig von Einsatz und Fahrzeugausführung. Aufgrund der intelligenten Kombination vorhandener Komponenten aus dem Daimler Konzern, hat der Citaro hybrid zahlreiche Vorteile: Er ist hocheffi­zient, leicht, günstig in der Anschaffung und für Fahrer sowie Werkstätten problemlos. Der neue Citaro hybrid ist keine Übergangstechnik zum vollelektrischen Antrieb, vielmehr optimiert Mercedes-Benz mit ihm den Verbrennungsmotor auf einzigartige Weise zu maximaler Effizienz.

Bis zu 8,5 Prozent geringerer Verbrauch, schnelle Amortisation

Zentraler Punkt des neuen Citaro hybrid ist seine ausgeprägte Wirtschaft­lichkeit. Mit ihr sticht er aus seinem Wettbewerbsumfeld klar heraus – der Citaro hybrid rechnet sich. Dahinter steht ein klar definiertes Entwicklungs­ziel: die Kombination von minimalen Veränderungen am Ausgangsfahrzeug mit maximaler Kraftstoffeffizienz. Im Ergebnis sinkt der Verbrauch des Citaro hybrid durch die intelligente Kombination verschiedener Komponen­ten im Vergleich zum anerkannt effizienten Citaro mit Verbrennungsmotor um bis zu 8,5 Prozent, abhängig von Einsatzstrecke und Fahrzeugaus­führung.

Unkomplizierte Antriebstechnik unterstützt den Verbrennungsmotor

Die Grundfunktion des Citaro hybrid ist denkbar einfach: Der Elektromotor arbeitet beim Verzögern des Omnibusses als Generator und wandelt Bremsenergie in Strom um. Dieser Strom wird gespeichert und steht dem Elektromotor zur Unterstützung des Verbrennungsmotors vor allem beim Anfahren zur Verfügung.

Die Antriebstechnik dahinter ist verblüffend unkompliziert aufgebaut. Eine Kernkomponente des Hybridantriebs ist der Elektromotor. Das scheibenförmige Aggregat mit integrierter Leistungselektronik ist als permanent erregte Synchronmaschine mechanisch sehr robust. Der Elektromotor wird zwischen Verbrennungsmotor und Automatikgetriebe eingesetzt. Seine Leistung beläuft sich auf maximal 14 kW, das Dreh­moment auf 220 Nm.

Der Elektromotor des Citaro hybrid unterstützt den Verbrennungsmotor in erster Linie bei hoher Leistungsanforderung, insbesondere beim Anfahren. Er dient dabei jedoch nicht zur Steigerung der Maximalleistung, deshalb bleiben die Angaben für Leistung und Drehmoment des Omnibusses unver­ändert. Vielmehr entlastet der Elektromotor den Verbrennungsmotor und steigert die Anfahrperformance. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors wird dabei nicht reduziert, sondern lediglich die Spitzenleistung unmerklich zurückgenommen und durch den Elektromotor ersetzt.

Darüber hinaus verbessert bei Leerlaufdrehzahl ein leichtes Boosten durch den Elektromotor den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors. Beides zusammen schlägt sich in der deutlichen Reduzierung des Kraftstoffver­brauchs nieder.

Supercaps dienen als Kurzzeit-Stromspeicher

Der Strom zum Antrieb des Elektromotors wird kostenlos durch Rekupe­ration erzeugt: In den Brems- und Schubphasen des Omnibusses arbeitet der Elektromotor als Generator. Der so gewonnene Strom wird in Doppel­schichtkondensatoren gespeichert, auch unter dem Begriff Supercaps bekannt. Diese elektrischen Stromspeicher kennzeichnen eine hohe Leistungsdichte. Sie sind unempfindlich gegen hohe Leistungsspitzen und haben eine große Lebensdauer. Im Unterschied zu Batterien eignen sich Supercaps vorzüglich für den fortlaufenden schnellen Wechsel zwischen Ladung und Entladung beim Anhalten und Anfahren im typischen Stadtbus­zyklus. Ein einmaliges Abbremsen des Citaro hybrid aus 50 km/h bis zum Stand genügt, um die Stromspeicher aufzuladen.

Der Stromspeicher des Citaro hybrid besteht aus zwei Modulen. Jedes Modul enthält 16 Doppelschichtkondensatoren. Beide Module zusammen verfügen über eine Gesamtkapazität von 2 Ah und sind platzsparend hinten auf dem Dach montiert. Eine gelochte Aluminiumabdeckung schützt die Module vor äußeren Einwirkungen und Sonneneinstrahlung. Gleichzeitig ist damit die notwendige Kühlung durch den Fahrtwind gesichert.

Ein Inverter oder Wechselrichter wandelt den gespeicherten Gleichstrom in Wechselstrom zum Antrieb des Elektromotors um. Sowohl der Inverter als auch der E-Motor sind wassergekühlt. Der Zusatzkühler für diese Nieder­temperaturkühlung mit maximal 65 Grad Celsius ist platzsparend auf der linken Fahrzeugseite unmittelbar vor dem Fahrzeugkühler angeordnet.

Das erste Nutzfahrzeug mit 48 Volt-Technik

Ein weiterer wesentlicher Pluspunkt: Der Citaro hybrid verzichtet auf ein aufwendiges Hochvoltnetz mit den dafür notwendigen Einschränkungen und Sicherheitsanforderungen. Der Stadtbus verfügt als erstes Nutzfahrzeug über ein separates 48 Volt-Netz, analog zu Pkw mit Hybridantrieb von Mercedes-Benz.

Niedriges Gewicht, geringer Bauraum, Höhe weitestgehend unverändert

Großer Vorteil des sowohl kompakten als auch unkomplizierten technischen Aufbaus des zusätzlichen Hybridantriebs: Der benötigte Bauraum ist gering, die Außenkonturen bleiben ebenso unverändert wie der Innenraum – es gehen keine Fahrgastsitze verloren. Nur ein Wartungsdeckel im Fußboden­bereich wurde angepasst.

Das Mehrgewicht des Hybridantriebs beläuft sich auf lediglich 156 kg, nur ein Bruchteil des Gewichts anderer elektrischen Antriebe. Daher verringert sich die Gesamtzahl der Fahrgastplätze nur unwesentlich und hat in der Praxis keine Bedeutung: Der Citaro hybrid mit Dieselmotor bietet in Serien­ausstattung als Solowagen mit 18 t zulässigem Gesamtgewicht bis zu 105 Fahrgastplätze und als Gelenkbus 159 Fahrgastplätze.

Bewährte Komponenten aus Omnibus, Pkw und Truck

Die Entwickler des Citaro hybrid setzen auf bewährte Komponenten und nutzen die engen Verknüpfungen und vielfältigen Erfahrungen innerhalb des Daimler Konzerns. Diese Komponenten sind erprobt, senken durch vergleichsweise hohe Stückzahlen die Kosten und vereinfachen die Ersatz­teilversorgung.

So findet der Elektromotor des Citaro hybrid bereits als Startergenerator bei der neuen Mercedes-Benz S-Klasse Verwendung. Der zusätzliche Kühler für E-Motor und Inverter wird bei Mercedes-Benz Trucks verwendet, die Wasserpumpe arbeitet in Pkw mit Stern.

Die Supercaps als Energiespeicher sind Kennern des Citaro bereits als Rekuperationsmodul begegnet. Diese speichern dort zusätzlich zu den Fahrzeugbatterien den durch Rekuperation gewonnenen Strom und stellen ihn beim Anfahren oder an bergigen Passagen zur Verfügung. Das entlastet den Generator, somit den Verbrennungsmotor und senkt damit den Kraftstoffverbrauch. Diese Technik findet ebenfalls im Citaro hybrid Verwendung.

Elektrohydraulische Lenkung - intelligent eco steering

Serienmäßig ist der Citaro hybrid mit einer weiteren neuen Komponente ausgestattet, der Lenkung „intelligent eco steering“. Hinter diesem Begriff verbirgt sich eine elektrohydraulische Lenkung. Arbeitet bei einer herkömm­lichen hydraulischen Lenkung die Kraftunterstützung fortlaufend, so ist sie bei einer elektrohydraulischen Lenkung nur bei Bedarf im Einsatz, wenn der Fahrer also das Lenkrad einschlägt.

intelligent eco steering ist abseits des Citaro hybrid als Option für das gesamte Programm der Stadtbusfamilie einschließlich des Großraumbusses CapaCity zu bekommen.

Das Modellprogramm des Citaro hybrid ist außergewöhnlich breit

Der Hybridantrieb ist als Sonderausstattung für sämtliche Citaro in Verbin­dung mit dem Reihensechszylinder-Dieselmotor Mercedes-Benz OM 936 G in stehender und liegender Ausführung lieferbar. Somit umfasst das unge­wöhnlich breite Angebot des Citaro hybrid den kompakten Citaro K, den Solobus Citaro, den Gelenkbus Citaro G sowie den Low-Entry Citaro LE in allen Varianten.

Der Hybridantrieb steht ebenfalls für den Citaro NGT mit Gasmotor M 936 G zur Verfügung – die Kombination von Gasmotor und Hybridantrieb ist welt­weit eine seltene Lösung und mit Blick auf die besonders geringe Umwelt­belastung durch den Gasmotor von hohem Reiz. Auch hier gibt es den Hybridantrieb sowohl für den Solobus Citaro NGT als auch für den Gelenk­bus Citaro G NGT.

Der Hybridantrieb des Citaro ist durchweg mit den gewohnten Automatik­getrieben von ZF und Voith kompatibel. Ausgenommen vom Hybridantrieb sind aus Gründen des Bauraums nur die Modelle des Citaro mit dem Dieselmotor Mercedes-Benz OM 470 sowie aus dem gleichen Grund die Großraumbusse der Reihe CapaCity.

Citaro hybrid in der Praxis: problemlose Integration in Flotten

Im Unterschied zu vielen anderen Stadtbussen mit elektrischen Antriebs­komponenten und ihrem Experimentalcharakter lässt sich der Citaro hybrid problemlos in bestehende Fahrzeugflotten, in vorhandene Linienführungen und Fahrpläne der Unternehmen integrieren. Aufgrund des geringen Mehr­gewichts bleibt die Gesamtzahl der Fahrgastplätze nahezu identisch. Eben­falls gibt es keinerlei Einschränkungen für Streckenprofil oder Reichweite. Die Fahrzeughöhe bleibt im Vergleich zum Citaro mit Klimaanlage unverän­dert. Wegen dieser flachen Bauweise müssen Fahrzeugrouten, Einfahrtore in Hallen und Werkstätten oder Abstellplätze nicht angepasst werden.

Auch Busfahrer spüren hinter dem Steuer des Citaro hybrid weder bei der Bedienung noch im laufenden Betrieb einen Unterschied. Selbst die Instru­mentierung ist identisch. Schulungen sind daher unnötig. Ebenso ist der vielerorts übliche schnelle Wechsel der Fahrer während des Linienbetriebs oder ein Wechsel zwischen unterschiedlichen Omnibussen völlig unproble­matisch.

Eine sichere Langzeitinvestition für Verkehrsbetriebe

Aus Sicht der Verkehrsbetriebe handelt es sich beim Citaro hybrid um eine sichere Langzeitinvestition. Die Lebensdauer aller Komponenten ist auf Fahrzeug-Lebensdauer ausgelegt, das entspricht im Stadtbuseinsatz rund einem Dutzend Jahren. Darüber hinaus schont die unterstützende Funktion des Hybridantriebs den Verbrennungsmotor im Hochlastbereich. Gleich­zeitig werden durch den Einsatz des Elektromotors als Stromerzeuger die Bremsen entlastet, das spricht für eine spürbar längere Lebensdauer von Bremsscheiben und -belägen.

Service und Werkstätten haben es mit dem Citaro hybrid ebenfalls leicht. Neben den bewährten Serienteilen für Elektromotor, Stromspeicher und Kühlung ist dabei der Verzicht auf Hochvolttechnik ein entscheidender Faktor. Die 48 Volt-Anlage zählt zur Niedervolttechnik und ist damit ungefährlich im Umgang. Auf umfangreiche Schulungen des Werkstatt­personals kann also ebenso verzichtet werden wie auf Spezialwerkzeug oder besondere Ersatzteile. Alle Nebenaggregate des Citaro hybrid bleiben unverändert und werden konventionell angetrieben.

Die Wartungsintervalle des Citaro hybrid sind mit 60 000 km oder einmal im Jahr ebenfalls identisch, das gilt auch für sämtliche Wartungspunkte des herkömmlichen Antriebsteils. Die Fahrzeugpflege ist ebenso risikofrei, einschließlich Fahrten durch Waschstraßen.

Der unproblematische Antrieb des Citaro hybrid wird sich für die Unter­nehmen über seine gesamte Lebensdauer bis zur späteren Verwertung positiv bemerkbar machen: Aufgrund seiner Praxisvorteile wird sich der Stadtbus auch als Gebrauchtfahrzeug ohne Schwierigkeiten vermarkten lassen.

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