Aus Alt mach Elektrisch: Dieselbusse umrüsten statt ersetzen

Eine der wichtigsten «Baustellen» auf dem Weg zu Netto-Null ist der Verkehr. Elektrische Fahrzeuge ersetzen Verbrenner; öffentlicher Verkehr soll zu-, Individualverkehr eher abnehmen. Busse sind dabei eine besonders attraktive Option, um den ÖV auszubauen: Im Gegensatz zum Schienenverkehr benötigen sie kaum neue Infrastruktur. Nimmt gleichzeitig mit dem Ausbau der Buskapazitäten der motorisierte Individualverkehr ab, hat es auf den bestehenden Strassen genügend Platz für zusätzliche Busse.

Um ihren Auftrag im Sinne der Nachhaltigkeit zu erfüllen, müssen die Busse allerdings mit Strom fahren. Heute werden Dieselbusse zunehmend durch Elektrobusse ersetzt. Dieser Prozess steht aber erst am Anfang: 2023 waren gerade einmal knapp drei Prozent aller Busse auf europäischen Strassen elektrisch unterwegs. «Wenn die Busflotte konstant bleibt, dauert es noch bis mindestens 2055, bis mehr als 95% aller europäischen Busse mit elektrischen ersetzt wären», sagt Harald Desing aus der Abteilung Technologie und Gesellschaft an der Empa in St. Gallen. «Das ist nach 2050, dem Jahr, wenn das Netto-Null-Ziel in Europa und der Schweiz erreicht sein sollte - und viele Länder und Regionen haben sich noch ambitioniertere Ziele gesetzt.»

In einer Publikation, die kürzlich in der Fachzeitschrift «Environmental Research: Infrastructure and Sustainability» veröffentlicht wurde, untersuchte Desing deshalb das Potential eines anderen Weges. «Wenn wir bestehende Busse auf Elektrobetrieb umrüsten, anstatt sie durch neue zu ersetzen, erreichen wir die vollständige Elektrifizierung der Busflotte rund 15 Jahre früher - und sparen dabei erst noch Emissionen und Rohstoffe», so der Forscher.

Einfacher Umbau für weniger Emissionen

Im Rahmen des EU-Forschungsprojekts «CircEUlar» hat Desing das Potential dieses sogenannten «E-Retrofittings» für die europäische Busflotte im Detail untersucht. Seine Studie zeigt: Die Umstellung wäre technisch und wirtschaftlich machbar. «Es gibt bereits heute Firmen, die E-Retrofits für Diesel- und Benzinfahrzeuge anbieten», so der Forscher. Der grosse Vorteil bei den Bussen: Das Verfahren und die benötigten Bauteile könnten standardisiert werden. «Im Gegensatz zur grossen Vielfalt an Autos gibt es bei Stadtbussen nur wenige Modellreihen, dafür jeweils in grossen Stückzahlen», führt Desing aus.

Die durchschnittliche Lebensdauer eines Dieselbusses in Europa beträgt rund 20 Jahre. Die ausgedienten Fahrzeuge werden danach meist an andere Länder verkauft, wo sie noch viele Jahrzehnte weiterfahren - und weiter Emissionen verursachen. «Das ist nicht die nachhaltigste Lösung. Der Klimawandel macht nicht vor Landesgrenzen halt», sagt Desing. Das Retrofitting verhindert, dass der Bus andernorts weiterhin mit Diesel betrieben wird - und die Umrüstung selbst verursacht rund 20 bis 50 Prozent weniger Umweltauswirkungen pro Bus als die Produktion eines neuen Busses.

Um aus einem Dieselbus einen Elektrobus zu machen, muss man im Wesentlichen den Motor und das Getriebe ersetzen. Statt Auspuff und Dieseltank werden Batterien montiert. Etwaige Hilfsantriebe für die Klimaanlage, das Bremssystem und die Lenkunterstützung lassen sich relativ einfach auf kleine Elektromotore umstellen. «Mit standardisierten Retrofit-Kits würde ein einzelner Umbau nur wenige Tage dauern. Die Elektrifizierung der Flotte könnte damit ohne grosse Auswirkungen auf den laufenden Betrieb stattfinden», führt der Forscher aus. Und: Die ausgebauten Teile bestehen zu einem Grossteil aus Stahl und Aluminium und lassen sich recyceln.

Schneller und günstiger zur E-Bus-Flotte

Ein weiterer Vorteil des Retrofittings: Die Flottenbetreiber müssten nicht die 20-jährige Lebensdauer ihrer Fahrzeuge abwarten oder künstlich verkürzen, sondern können die Umstellung jederzeit vornehmen. Die Lebensdauer dürfte sich dadurch sogar verlängern: «Heute werden Busse ersetzt, weil sie moderne Emissionsstandards, etwa bei Feinstaub oder Lärm, nicht mehr erfüllen», erklärt Desing. «Wenn der Antrieb ausgetauscht wird, können Karosserie und Inneneinrichtung oft deutlich länger in Betrieb bleiben.» Busbetreiber sparen so langfristig Kosten. Alternativ könnten diese Ersparnisse aber auch in den Ausbau der Busflotte investiert werden.

Die zusätzliche Ladeinfrastruktur für die Elektrobusse war nicht Gegenstand von Desings Studie. Der Forscher ist aber zuversichtlich, dass sich diese verhältnismässig einfach implementieren liesse. «An Orten mit bestehenden Oberleitungen können die Busse beispielsweise während der Fahrt aufgeladen werden», führt der Forscher aus. Dies ermöglicht erst noch zusätzliche Kostenersparnisse beim Retrofitting, da eine kleinere Batterie ausreichen würde.

Um diese vielversprechende Strategie weiterzuverfolgen, müsste die Technologie für das E-Retrofitting standardisiert und skaliert werden. Obwohl er sich in der Studie auf die europäische Busflotte fokussiert hatte, sieht Harald Desing auch Potenzial für weitere Länder und Regionen - wobei dies zunächst genauer untersucht werden müsste. Denkbar wäre auch ein Retrofitting von Lastwagen, die in noch grösseren Zahlen auf den Strassen unterwegs sind.

Zur Pressemitteilung

Literatur

H Desing: E-retrofitting can accelerate Europe's bus fleet electrification by 15 years; Environmental Research: Infrastructure and Sustainability (2026); doi: 10.1088/2634-4505/ae464b

Informationen

Dr. Harald Desing
Technologie und Gesellschaft
Tel. +41 58 765 75 13
[email protected]