Der Lebenszyklus einer Antriebsbatterie endet nicht zwangsläufig nach dem Betrieb in einem Fahrzeug. Dies beweist das Pilotprojekt GUW+ der Üstra Hannoversche Verkehrsbetriebe AG. In diesem Projekt erhalten Batteriesysteme aus Mercedes-Benz eCitaro Stadtbussen ein zweites Leben als stationärer Energiespeicher. Die innovative Energiespeicher-Lösung ist von der Mercedes-Benz Energy GmbH entwickelt und umgesetzt worden. Das Speichersystem im Gleichrichter-Unterwerk der Üstra, das jetzt in Hannover in Betrieb gegangen ist, ermöglicht die gemeinsame, zeitgleiche Energieversorgung der Elektrobusse und der Stadtbahnen des ÖPNV-Unternehmens.
Die stationäre Speicherlösung in diesem Pilotprojekt ist nicht nur rückspeisefähig und regelbar, sie kann auch individuell an andere Anwendungsbereiche angepasst und entsprechend skaliert werden. Weitere Pluspunkte: Die Weiternutzung der Batterien im Second-Life-Betrieb als stationärer Energiespeicher reduziert die Lebenszykluskosten des Busses. Zugleich wirkt sich bei der Üstra die Nutzung der bestehenden Infrastruktur aus Gebäude, Netzanschluss und Leistungselektronik positiv auf die Investitionskosten aus und ermöglicht weitere Amortisationswege.
Der stationäre Stromspeicher verfügt über eine Gesamtkapazität von mehr als 500 kWh. Er besteht aus 28 Second-Life-Batteriesystemen aus dem Mercedes-Benz eCitaro. Jeder der Busse verfügt über leistungsstarke NMC-Akkupakete, die nun erstmals beim Erreichen ihrer fahrzeugspezifischen Reichweitengrenze im Pilotprojekt GUW+ in Hannover ein zweites Leben in einem stationären Energiespeicher erhalten.
Stationärer Batteriespeicher sichert zweites Leben für E-Bus-Batterien
Hat eine elektrische NMC-Antriebsbatterie in einem vollelektrisch angetriebenen, lokal emissionsfrei und leise fahrenden Stadtbus nach rund fünf bis sechs Einsatzjahren etwa 80 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität erreicht, erfordert dies in der Regel einen Austausch, um die notwendige Reichweite der Stadtbusse zu gewährleisten.
Im stationären Betrieb, bei dem Kapazitätsverluste nur eine untergeordnete Rolle spielen, sind die Akkus jedoch noch bis zu zehn Jahre lang voll einsatzfähig. Die Weiterverwendung der Batterien in einer Second-Life-Applikation als stationäre Energiespeicher-Module erweitert damit ihren wirtschaftlichen Nutzen und unterstützt ihre Umweltbilanz.
Kreislauf von lokaler Stromspeicherung und Stromabgabe in Hannover
Das Gleichrichter-Unterwerk in Hannover versorgt die Stadtbahnen ebenso wie die Elektrobusse der Üstra und ist an das öffentliche Stromnetz angeschlossen. Der Energiespeicher dient dabei als Puffer zur effizienten Nutzung der anfallenden Rekuperationsenergie im Rahmen des Stadtbahnbetriebs. Die dabei gespeicherte Energie ermöglicht den Ausgleich von Lastspitzen und einen reibungslosen Weiterbetrieb bei Netzausfällen.
Darüber hinaus steht bei der Üstra auch die Versorgung der öffentlichen Ladeinfrastruktur und die Einspeisung von Überkapazitäten ins öffentliche Stromnetz im Fokus. In Zeiten, in denen zu viel Strom produziert und ein erhöhter Bedarf im öffentlichen Netz festgestellt wird, sollen diese Spitzen abgefangen, das Stromnetz entlastet und Blackout-Szenarien in der Energieversorgung beherrschbar gemacht werden. Für die Aufladung der eigenen Elektrobusse über den Speicher des Gleichrichter-Unterwerks hat die Üstra eine speziell dafür ausgelegte Ladestation auf ihrem Betriebsgelände eingerichtet.
Vom Batteriespeicher-Pilotprojekt zur skalierbaren Serienlösung
Das Konzept des stationären Batteriespeicher-Pilotprojekts GUW+ dient in erster Linie der Validierung für eine mögliche Bestückung mit Batterien aus dem regulären eCitaro Busbestand der Üstra, nachdem diese ihre Kapazitätsgrenze erreicht haben. Seit 2020 hat die Üstra 49 eCitaro Elektro-Stadtbusse sukzessive in ihren Betrieb aufgenommen, deren 490 Batterien voraussichtlich ab 2026 schrittweise in die Second-Life-Speicherlösung integriert werden können. Dies würde die Üstra in die Lage versetzen, ihren Energiebedarf dann komplett mit eigenen Batterien im stationären Second-Life-Einsatz abzudecken und die Wirtschaftlichkeit zu steigern.
Das Projekt zur verlängerten Nutzungsdauer von E-Bus-Batterien ist grundsätzlich in Größe und Umfang skalierbar. Dadurch eignet es sich als Basis für die Weiterentwicklung des Konzepts und die künftige Umsetzung als wirtschaftlich effiziente Serienlösung, die den Fahrzeugbatterien ein zweites Leben schenkt.
Potenziale von stationären Energiespeichern für ÖPNV-Unternehmen
Der stationäre Energiespeicher kann bei der Üstra wie auch bei anderen ÖPNV-Unternehmen beliebig ausgebaut und individuell an deren Bedarf angepasst werden. Angestrebt wird beispielsweise eine Containerlösung, die nicht auf bereits vorhandene Räumlichkeiten auf dem Betriebsgelände angewiesen ist und sich stattdessen flexibel in unterschiedliche Umgebungsbedingungen integrieren lässt.
Eine weitere Perspektive ist die Einbindung der Stromversorgung für weitere Elektrofahrzeuge wie Kommunalfahrzeuge oder die Pkw der Mitarbeiter in die Ladeinfrastruktur; doch auch die Speicherung der Energie zur Nutzung in der eigenen Werkstatt oder den Administrationsbereichen der betriebseigenen Verwaltung führt zu einer beträchtlichen Steigerung des wirtschaftlichen Nutzens dieser Investition des Betreibers in ein zweites Batterieleben durch Austausch und stationäre Weiternutzung.
